Hej! Har jag tänkt rätt här?
En sandhög täcker ett cirkelformat område med radie R. Sandhögens höjd över marken ges av
h(r) = 2/(1 + r²)
där r är avståndet längs marken i meter till cirkelns medelpunkt. Hur mycket sand innehåller högen?
Första sättet:
Avståndet till cirkelns medelpunkt: r = √(x² + y²)
Kod:
x = tcos(φ)
y = tsin(φ)
0 ≤ t ≤ R
0 < φ < 2π
d(x,y)/d(t,φ) = t
Integralen blir då:
∫{0,2π}(∫{0,R}2/(1 + t²cos²(φ) + t²sin²(φ))tdt)dφ
∫{0,2π}(∫{0,R}2t/(1 + t²)dt)dφ
∫{0,2π}([ln(1 + t²)]{0,R})dφ
∫{0,2π}ln(1 + R²)dφ
[ln(1 + R²)φ]{0,2π}
2πln(1 + R²)
Andra sättet:
Tänkte eftersom sandhögen är symmetrisk kan man rotera h(r) runt sin axel och bestämma volymen. Volymen ges då av:
2π∫{0,R}rh(r)dr
2π∫{0,R}2r/(1 + r²)dr
2π[ln(1 + r²)]{0,R}
2πln(1 + R²)
Alltså fick jag samma svar. Rätt?