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¿Cómo establecer una integral por estas condiciones?

Tengo estas superficies: $$ z = 0\\ z = 4 - y^2 $$ Y un cilindro: $$ x^2+y^2=4 $$ Necesito encontrar el volumen que encierran estas cifras.

Por lo que entiendo los límites de la integración para $z$ son de $0$ a $4$ .

Para $x$ es de $-2$ a $2$ (ya que el radio del cilindro es $2$ y su centro coincide con el centro de coordenadas)

Y como existe la relación $z = 4 - y^2$ resolviendo para $y$ obtenemos los límites de $-\sqrt{4-z}$ a $\sqrt{4-z}$

He montado esta integral:

$$\int_{0}^{4}\int_{-2}^{2}\int_{-\sqrt{4-z}}^{\sqrt{4-z}}\, dy \, dx \, dz$$

Pero me di cuenta de que está mal porque no tiene en cuenta la ecuación del cilindro. Y ahora estoy atascado. ¿Cómo puedo introducir la ecuación del cilindro en la integral?

¿Sería correcto si hiciera algo así (resolver la ecuación del cilindro para x y multiplicar por dos para obtener el área completa):

$$\int_{0}^{4}\int_{-2}^{2}\int_{-\sqrt{4-z}}^{\sqrt{4-z}}2\sqrt{4-y^2} \, dy \, dx \, dz$$

Gracias de antemano.

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Mark Fantini Puntos 4364

Hay una forma mejor. Observe que $z$ está acotado entre $0$ y $4-y^2$ Por lo tanto $0 \leq z \leq 4-y^2$ son los límites de integración para $z$ . Como la región debe estar dentro del cilindro, ésta es la región en la $xy$ avión que debe integrar. Usando coordenadas polares puedes describirlo como $0 \leq r \leq 2$ y $0 \leq \theta \leq 2 \pi$ . Por lo tanto, el volumen es

$$\int_0^2 \int_0^{2 \pi} \int_0^{4 - r^2 \sin^2 (\theta)} \, dz \, d\theta \, dr.$$

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