Làm thế nào để bạn tìm thấy khối lượng của kim tự tháp giới hạn bởi mặt phẳng 2x + 3y + z = 6 và mặt phẳng tọa độ?

Làm thế nào để bạn tìm thấy khối lượng của kim tự tháp giới hạn bởi mặt phẳng 2x + 3y + z = 6 và mặt phẳng tọa độ?
Anonim

Câu trả lời:

#= 6 # đơn vị khối

Giải trình:

vector bình thường là #((2),(3),(1))# chỉ ra theo hướng của octant 1, vì vậy âm lượng trong câu hỏi nằm dưới mặt phẳng và trong octant 1

chúng ta có thể viết lại máy bay như #z (x, y) = 6 - 2x - 3y #

cho #z = 0 # chúng ta có

  • # z = 0, x = 0 ngụ ý y = 2 #
  • # z = 0, y = 0 ngụ ý x = 3 #

- - # x = 0, y = 0 ngụ ý z = 6 #

đây là:

khối lượng chúng ta cần là

#int_A z (x, y) dA #

# = int_ (x = 0) ^ (3) int_ (y = 0) ^ (2 - 2/3 x) 6 - 2x - 3y dy dx #

# = int_ (x = 0) ^ (3) 6y - 2xy - 3 / 2y ^ 2 _ (y = 0) ^ (2 - 2/3 x) dx #

# = int_ (x = 0) ^ (3) 6 (2-2 / 3 x) - 2x (2-2 / 3 x) - 3/2 (2-2 / 3 x) ^ 2 _ (y = 0) ^ (2 - 2/3 x) dx #

# = int_ (x = 0) ^ (3) 12-4 x - 4x + 4/3 x ^ 2 - 6 - 2/3 x ^ 2 + 4x dx #

# = int_ (x = 0) ^ (3) 6- 4 x + 2/3 x ^ 2 dx #

# = 6x- 2 x ^ 2 + 2/9 x ^ 3 _ (x = 0) ^ (3) #

#= 18- 18 + 54/9 #

#= 6 #

Câu trả lời:

6

Giải trình:

Chúng tôi sẽ thực hiện một tích phân ba.

Hệ thống tọa độ cartesian là ứng dụng nhất. Thứ tự tích hợp là không quan trọng. Chúng ta sẽ đi z trước, y giữa, x cuối.

#underline ("Xác định giới hạn") #

Trên máy bay #z = 6 - 2x - 3y # và trên mặt phẳng tọa độ #z = 0 # vì thế

# z: 0 rarr 6 - 2x - 3y #

Dọc theo # z = 0 #, # y # đi từ 0 đến # 3y = 6 - 2x # vì thế

#y: 0 rarr 2 - 2 / 3x #

Dọc theo # y = 0, z = 0 # vì thế

#x: 0 rarr 3 #

Chúng tôi đang tìm khối lượng vì vậy #f (x, y, z) = 1 #. Tích phân trở thành

# int_0 ^ 3int_0 ^ (2-2 / 3x) int_0 ^ (6-2x-3y) dzdydx #

# = int_0 ^ 3int_0 ^ (2-2 / 3x) z _0 ^ (6-2x-3y) dydx #

# = int_0 ^ 3int_0 ^ (2-2 / 3x) (6-2x-3y) dydx #

# = int_0 ^ 3 6y-2xy - 3 / 2y ^ 2 _0 ^ (2-2 / 3x) dx #

# = int_0 ^ 3 (6 (2-2 / 3x) - 2x (2-2 / 3x) - 3/2 (2-2 / 3x) ^ 2) dx #

# = int_0 ^ 3 (12 - 4x - 4x + 4 / 3x ^ 2 - 3/2 (4 - 8 / 3x + 4 / 9x ^ 2)) dx #

# = int_0 ^ 3 (12 - 8x + 4 / 3x ^ 3 - 6 + 4x - 2 / 3x ^ 2) dx #

# = int_0 ^ 3 (6 - 4x + 2 / 3x ^ 2) dx #

# = 6x - 2x ^ 2 + 2 / 9x ^ 3 _0 ^ 3 #

#=6(3) - 2(3)^2 +2/9(3)^3 #

#=6#