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¿Calculando el área de una región elíptica?

Sea D la región encerrada por la elipse $2x^2 + 3y^2 = 1$ y la línea $y = 0$, para $y \le 0$. Usando coordenadas polares, evaluar la integral $$\int\int[\sinh(4x^2 + 6y^2)]\,dx\,dy$$ Haciendo el cambio de variables $x = \frac r{\sqrt 2}\cos(\theta)$ and $y = \frac r{\sqrt 3}\sin(\theta)$


Este es mi intento pero no estoy seguro si es correcto,

El cambio de variables dado reduce $2x^2 + 3y^2 = 1$ a $r^2 = 1$. Dado que $y \le 0$, tomamos $\theta\in [\pi, 2\pi]$.

Luego, el Jacobiano $|(x,y)/(r,)|$ es igual a $|(1/2) \cos \dots(-r/2) \sin ||(1/3) \sin \dots(r/3) \cos | = r/6$

Por lo tanto, el cambio de variables produce $$ \begin{align} & \phantom{={}}\iint\limits_D \sinh(4x^2 + 6y^2)\, dx\, dy \\[6pt] & = _\pi^{2\pi} _0^1 \sinh(r^2) \cdot (r/6) \,dr\, d\theta \\[6pt] & = (1/6) _\pi^{2\pi} d\theta \cdot _0^1 r \sinh(r^2) \,dr \\[6pt] & = (1/6) \cdot \pi^{2\pi} \, d\theta \cdot (1/2) \cosh(r^2) \text{para } r \in [0,1] \\[6pt] & = (/(26)) (\cosh(1) - 1) \end{align} $$

¿Si estoy equivocado puedes corregirme por favor?

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AstroSharp Puntos 593

En realidad se llaman coordenadas polares generalizadas $$x=ar\cos\theta$$ $$y=br\sin\theta$$ Puedes convencerte de que el Jacobiano en este caso sería $$dxdy=abrdr d\theta$$ y siempre que estemos en el cuadrante III y IV los límites de integración serían $0\le r\le1$ y $\pi\le\theta\le2\pi$. Llegaremos a la siguiente integral $$I=\int_{\pi}^{2\pi}\int_{0}^{1}ab\sinh 2r^2r dr d\theta=\left.\pi ab\frac{1}{4}\cosh2r^2\right|_0^1=\ldots$$ ... no olvides sustituir los valores de $a=\frac{1}{\sqrt{2}}$ y $b=\frac{1}{\sqrt{3}}$ para obtener tu respuesta final.

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MPritch Puntos 2986

¿Se supone que debes usar Coordenadas Polares? ¿O puedes resolver el problema de una manera más sencilla? ¡Por ejemplo, usando coordenadas cartesianas! Sabes que el semieje en el eje $x$ es $1\sqrt{2}$, mientras que el semieje en el eje $y$ es $1/\sqrt{3}$, y dado que el área de una elipse es $\pi * semieje * otrosemieje$, entonces el área sobre la línea y=0 será $\pi/2(\sqrt{6})$ ...

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