Jak zjistíte objem pyramidy ohraničené rovinou 2x + 3y + z = 6 a souřadnou rovinou?

Jak zjistíte objem pyramidy ohraničené rovinou 2x + 3y + z = 6 a souřadnou rovinou?
Anonim

Odpovědět:

#= 6 # krychlových jednotek

Vysvětlení:

normální vektor je #((2),(3),(1))# který ukazuje ve směru oktantu 1, takže daný objem je pod rovinou av oktantu 1

můžeme přepsat rovinu jako #z (x, y) = 6 - 2x - 3y #

pro #z = 0 # my máme

  • # z = 0, x = 0 znamená y = 2 #
  • # z = 0, y = 0 znamená x = 3 #

a

- - # x = 0, y = 0 znamená z = 6 #

je to toto:

potřebný objem

#int_A z (x, y) dA #

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

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

# = 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) t

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

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

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

#= 18- 18 + 54/9 #

#= 6 #

Odpovědět:

6

Vysvětlení:

Budeme provádět trojitý integrál.

Nejvhodnější je kartézský souřadný systém. Pořadí integrace není kritické. Jdeme z první, y uprostřed, x poslední.

#underline ("Stanovení limitů") #

V letadle #z = 6 - 2x - 3y # a v rovině souřadnic #z = 0 # proto

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

Podél # z = 0 #, # y # jde od 0 do # 3y = 6 - 2x # proto

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

Podél # y = 0, z = 0 # proto

#x: 0 rarr 3 #

Shledáváme objem #f (x, y, z) = 1 #. Integrál se stává

# 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#