Efter videon följer ett problem som du kan lösa för att testa att du tillgodogjort dig innehållet.
Problem:
Beräkna trippelintegralen $$ I=\iiint_{K} z^2(x^2+y^2+z^2)\, dxdydz, $$ där $K=\{(x,y,z): x^2+y^2\le z^2,\,\, \mathrm{och}\,\, x^2+y^2+z^2\le 1\}$.Svar:
De två ytorna $x^2+y^2=z^2$ och $x^2+y^2+z^2=1$ skär varandra då
$x^2+y^2=1-x^2-y^2$, dvs för $x^2+y^2=\frac12, z=\pm
\frac{1}{\sqrt{2}}$.
Området består därför av två symmetriska delar som ger lika stor
integral. Övergång till polära koordinater ger
$$\int\!\!\!\int\!\!\!\int_{K} z^2(x^2+y^2+z^2)\, dxdydz=
$$
$$
=2\int_{0}^1\int_{0}^{2\pi}\int_{0}^{\frac{\pi}{4}}
(r\cos \theta)^2r^2r^2\sin \theta \, d\theta d\varphi dr=
$$
$$=2\int_{0}^1 r^6\, dr \int_{0}^{2\pi} d\varphi
\int_{0}^{\frac{\pi}{4}}\cos^2 \theta \sin \theta d\theta=
$$
$$
2\left[\frac{1}{7}r^7 \right]_{0}^1 2\pi
\int_{0}^{\frac{\pi}{4}}\cos^2 \theta \sin \theta d\theta=
$$
$$
=\left[\begin{array}{rc}
t=&\cos \theta \\
dt=&-\sin \theta d\theta
\end{array}\right] =
\frac{4\pi}{7} \int^{\frac{1}{\sqrt2}}_{1} t^2(-dt)=
$$
$$
=\frac{4\pi}{7} \int_{\frac{1}{\sqrt2}}^{1} t^2\, dt=
\frac{4\pi}{7}\left[\frac13 t^3\right]_{\frac{1}{\sqrt2}}^{1}
=\frac{\pi}{21}\left(4-\sqrt2 \right).
$$
Maila för handledning.
Hur upplevde du problemet?
Svårighet:
Relevans:
Svårighet:
Relevans: