1. Feladat
(GY2194[EV])

Határozzuk meg a következõ felületekkel határolt zárt tértartomány (hengerszerû test) térfogatát a kettõsintegrál felhasználásával :

A felületek egyenletei :

F1. [Graphics:ex1gr1.gif][koordinátasík]
F2. [Graphics:ex1gr2.gif][koordinátasík]
F3. [Graphics:ex1gr3.gif][koordinátasík]
F4. [Graphics:ex1gr4.gif][sík]
F5. [Graphics:ex1gr5.gif][elliptikus paraboloid]

A felületek egyenkénti és együttes ábrázolása:

[Graphics:ex1gr7.gif][Graphics:ex1gr6.gif][Graphics:ex1gr7.gif][Graphics:ex1gr8.gif][Graphics:ex1gr7.gif][Graphics:ex1gr9.gif][Graphics:ex1gr7.gif][Graphics:ex1gr10.gif][Graphics:ex1gr7.gif][Graphics:ex1gr11.gif][Graphics:ex1gr7.gif][Graphics:ex1gr12.gif]

A fenti ábrázolásban a paraméterválasztások miatt a felületek még nem teljesen illeszkednek a metszetgörbékre, ezt oldjuk meg a következõ ábrázolással, Baloldalt a felsõ határolófelület nélkül, a jobb oldalon vele együtt láthatjuk a kialalkuló zárt tértartományt.

[Graphics:ex1gr7.gif][Graphics:ex1gr13.gif][Graphics:ex1gr7.gif][Graphics:ex1gr14.gif][Graphics:ex1gr7.gif]


Kiszámítás: Elõször az XY-síkon (z=0) keletkezett metszetgörbék által határolt H zárt síktartományt tekintjük, ami egy derékszögû háromszög. A kettõsintegrál értékét nem a definíció szerint, hanem a szukcesszív integrálás módszerét alkalmazva határozzuk meg. Eszerint amennyiben a H tartományunk normáltartomány, akkor a kettõsintegrált két egyszeres integrál egymás utáni meghatározásával számíthatjuk ki. A példánkban szereplõ derékszögû háromszög elsõ és második típusú normáltartományként is kezelhetõ. Elsõ típusúként felfogva (lásd az alábbi ábrát), a következõ problémával állunk szemben:

 

[Graphics:ex1gr16.gif]

[Graphics:ex1gr7.gif][Graphics:ex1gr17.gif][Graphics:ex1gr7.gif][Graphics:ex1gr18.gif][Graphics:ex1gr7.gif]

[Graphics:ex1gr7.gif]


Kiszámítás (folytatás):

[Graphics:ex1gr21.gif]


[Graphics:ex1gr22.gif]

[Graphics:ex1gr23.gif]