Найти объем тела ограниченного поверхностями x+y=4 x=3 y=1 x=0 y=0 z=0 z=2.

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Объем тела, ограниченного заданными плоскостями, составляет 6. ️ Шаг 1: Определение области интегрирования Для нахождения объема Vcap V необходимо вычислить тройной интеграл V=Vdxdydzcap V equals triple integral over cap V of d x d y d z. Сначала определим проекцию тела на плоскость Oxycap O x y. Область Dcap D ограничена прямыми:

  1. x=0x equals 0 и x=3x equals 3 y=0y equals 0 и y=1y equals 1 x+y=4x plus y equals 4

Проверим, как прямая x+y=4x plus y equals 4 соотносится с прямоугольником, образованным первыми четырьмя прямыми. В вершине прямоугольника (3,1)open paren 3 comma 1 close paren сумма координат 3+1=43 plus 1 equals 4. Поскольку для всех точек внутри прямоугольника 0x30 is less than or equal to x is less than or equal to 3 и 0y10 is less than or equal to y is less than or equal to 1 выполняется условие x+y4x plus y is less than or equal to 4, плоскость x+y=4x plus y equals 4 проходит через ребро (3,1,z)open paren 3 comma 1 comma z close paren и не отсекает часть объема от данного параллелепипеда. ️ Шаг 2: Расстановка пределов и вычисление Тело ограничено по высоте плоскостями z=0z equals 0 и z=2z equals 2, следовательно, высота h=2h equals 2. Объем вычисляется через повторный интеграл: V=03dx01dy02dzcap V equals integral from 0 to 3 of d x integral from 0 to 1 of d y integral from 0 to 2 of d zВыполним последовательное интегрирование:

  1. Интеграл по zz: 02dz=[z]02=2integral from 0 to 2 of d z equals open bracket z close bracket sub 0 squared equals 2. Интеграл по yy: 012dy=[2y]01=2integral from 0 to 1 of 2 d y equals open bracket 2 y close bracket sub 0 to the first power equals 2. Интеграл по xx: 032dx=[2x]03=6integral from 0 to 3 of 2 d x equals open bracket 2 x close bracket sub 0 cubed equals 6.

Таким образом, объем равен произведению длин сторон основания на высоту: V=312=6cap V equals 3 center dot 1 center dot 2 equals 6. Ответ: Объем тела равен 6. Желаете проверить, изменится ли результат, если изменить одно из условий границ, например, если бы плоскость x+y=4x plus y equals 4 пересекала область посередине?

Форма ответа

Ваш аватар