9 svar
742 visningar
Faxxi behöver inte mer hjälp
Faxxi 267
Postad: 13 feb 2021 15:01

Trippelintegral, simplex/tetra

Hej! Undrar varför jag får fel på denna uppgift.

Intervallen blir 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1. Integralen blir då ∫01(∫01(∫01xdx)dy)dz.

∫01xdx=[x22]10=12, sedan ∫0112dy=[y2]10=12, sedan ∫0112dz=[z2]10=12. Men det blir fel, svaret är 1/24. Vad missar jag?

Laguna 32647
Postad: 13 feb 2021 15:38

Området du har använt är en kub. Skulle det vara det? 

Faxxi 267
Postad: 13 feb 2021 16:05

Jaaa, det har du rätt i! Just det, då måste vi väl istället göra så att vi får några intervalländar som beror på x, y eller z. Hmm ... Vad svårt det blev att göra detta i R^3. Här är en bild jag har försökt rita av området:

Vi kan iallafall låta 0≤z≤1 eftersom tetran ligger mot z-axeln. Så då kanske x och y kan låtas gå från [någon funktion av z] till 1?

Laguna 32647
Postad: 13 feb 2021 16:12

En av dem är en funktion av två variabler, men annars håller jag med.

Jag tror det inte spelar någon roll vilken ordning man integrerar i.

Faxxi 267
Postad: 13 feb 2021 17:04

Förstår ändå inte helt vilket intervall det blir. Om en av den ska vara en funktion av två variabler, blir det då exempelvis 0≤z≤1, 0≤x≤1, x≤y≤z? Men det tycker jag inte verkar stämma.

Faxxi 267
Postad: 13 feb 2021 17:07 Redigerad: 13 feb 2021 17:13

Eller det borde väl för y snarare bli 0≤y≤[funktion av x och z]? Eftersom vi ser att y = x = z testade jag med intervallen 0≤z≤1, 0≤x≤1, 0≤y≤x, men det blev fel.

Laguna 32647
Postad: 13 feb 2021 17:59

Intervallet för x beror också av z.

PATENTERAMERA 8786
Postad: 13 feb 2021 19:16

Notera att integralen är x-koordinaten för områdets tyngdpunkt gånger områdets volym.

Vi kan se området som en slags pyramid. En pyramids tyngdpunkt ligger på 1/4 av höjden. Volymen av en pyramid är basytan gånger höjden delat med 3.

Dvs vi får 14.12·13=124.

PATENTERAMERA 8786
Postad: 13 feb 2021 23:20 Redigerad: 14 feb 2021 01:05

Du kan, med eller utan eftertanke, definiera området K som vi skall integrera över enligt

K = {x,y,z: x,y,z≥0, x+y+z≤1}.

Säg att vi vill specificera en punkt i området.

Vi börjar med att välja x-koordinaten. Vi kan då välja ett x sådant 0 ≤x ≤ 1.

Vi vill nu välja y-koordinaten. Eftersom vi redan valt x-värdet så sätter det vissa begränsningar på vilka y-värden vi kan välja. Vi kan bara välja y sådana att  0 ≤ y ≤ 1 - x.

Sist väljer vi z-värdet. Eftersom vi redan valt x- och y-värden så sätter det begränsningar på vilka z-värden vi kan välja. Vi kan bara välja z sådana att 0 ≤ z ≤ 1 - x - y.

Låt oss utnyttja detta för att sätt upp integralen.

∭ Kxdxdydz = ∫01x∫01-x∫01-x-ydzdydx = ...

edinaissa 37 – Fd. Medlem
Postad: 10 aug 2023 16:03
PATENTERAMERA skrev:

Du kan, med eller utan eftertanke, definiera området K som vi skall integrera över enligt

K = {x,y,z: x,y,z≥0, x+y+z≤1}.

Säg att vi vill specificera en punkt i området.

Vi börjar med att välja x-koordinaten. Vi kan då välja ett x sådant 0 ≤x ≤ 1.

Vi vill nu välja y-koordinaten. Eftersom vi redan valt x-värdet så sätter det vissa begränsningar på vilka y-värden vi kan välja. Vi kan bara välja y sådana att  0 ≤ y ≤ 1 - x.

Sist väljer vi z-värdet. Eftersom vi redan valt x- och y-värden så sätter det begränsningar på vilka z-värden vi kan välja. Vi kan bara välja z sådana att 0 ≤ z ≤ 1 - x - y.

Låt oss utnyttja detta för att sätt upp integralen.

∭ Kxdxdydz = ∫01x∫01-x∫01-x-ydzdydx = ...

Hur kommer man fram till x + y + z ≤ 1?

Svara
Close