Citat:
Ursprungligen postat av
Eldibalo
Flervariabel:
Beräkna volymen av det begränsade området mellan paraboloiden z=2(x^2) + 5(y^2) och konen z^2= 2(x^2) + 5(y^2).
Är det någon som skulle kunna ge en ytlig förklaring över hur man löser uppgiften. Skulle även uppskatta om lite tips, på hur man angriper liknande problem och vad man ska tänka på.
Det är vettigt att börja med att skapa sig en bild av hur de två funktionsytorna ligger i förhållande till varandra. Detta kan du här göra exempelvis genom att rita upp i xz-planet (där y = 0) och yz-planet (där x = 0) hur z varierar för olika värden på x respektive y. Du kommer att se att z² = 2x² + 5y² ligger över z = 2x² + 5y² för 2x² + 5y² mellan 0 och 1 och att ytorna möts dels i origo och dels i 2x² + 5y² = 1.
Sedan är det i det här fallet lämpligt att göra ett variabelbyte till en variant på cylindriska koordinater.
Låt r² = 2x² + 5y² och θ = arctan(5y/2x) så får du gränserna
0 ≤ r ≤ 1
0 ≤ θ ≤ 2
r ≤ z ≤ √r
Sedan behöver du beräkna absolutbeloppet av determinanten för Jacobianen så att du kan sätta in den som integrand, på motsvarande sätt som man multiplicerar in r i integranden när man använder vanliga cylindriska koordinater.
Det är bäst att integrera med avseende på z innan du integrerar med avseende på r, eftersom du då får med beroendet av r som z har i integranden innan du integrerar med avseende på r.