平面2x + 3y + z = 6と座標平面で囲まれたピラミッドの体積はどのようにしてわかりますか?

平面2x + 3y + z = 6と座標平面で囲まれたピラミッドの体積はどのようにしてわかりますか?
Anonim

回答:

#= 6 # 立方体

説明:

法線ベクトルは #((2),(3),(1))# これは、オクタント1の方向を向いているため、問題の体積は平面の下、オクタント1になります。

平面を次のように書き直すことができます。 #z(x、y)= 6 - 2x - 3y#

にとって #z = 0# 我々は持っています

  • #z = 0、x = 0はy = 2を意味します#
  • #z = 0、y = 0はx = 3を意味します#

そして

- - #x = 0、y = 0はz = 6を意味します#

それはこれです:

必要な量は

#int_A z(x、y)dA#

#= int_(x = 0)^(3)int_(y = 0)^(2 - 2/3 x)6 - 2x - 3y dy dx#

#= int_(x = 0)^(3)6y - 2xy - 3 / 2y ^ 2 _(y = 0)^(2 - 2/3 x) dx#

#= int_(x = 0)^(3)6(2-2 / 3 x) - 2x(2-2 / 3 x) - 3/2(2-2 / 3 x)^ 2 _(y = 0)^(2 - 2/3 x) dx#

#= int_(x = 0)^(3)12-4 x - 4 x + 4/3 x ^ 2 - 6 - 2/3 x ^ 2 + 4 x dx#

#= int_(x = 0)^(3)6 - 4 x + 2/3 x ^ 2 dx#

#= 6x - 2 x ^ 2 + 2/9 x ^ 3 _(x = 0)^(3)#

#= 18- 18 + 54/9 #

#= 6 #

回答:

6

説明:

私たちは三重積分を実行しようとしています。

デカルト座標系が最も適しています。統合の順序は重要ではありません。私たちは最初にz、yの中央、xの最後に行きます。

#underline( "限界の決定")#

飛行機の中 #z = 6 - 2x - 3y# そして座標平面上 #z = 0# それゆえ

#z:0エラー6 - 2x - 3y#

に沿って #z = 0#, #y# 0から #3y = 6 - 2x# それゆえ

#y:0 rarr 2 - 2 / 3x#

に沿って #y = 0、z = 0# それゆえ

#x:0 rarr 3#

ボリュームを見つけている #f(x、y、z)= 1#。積分はになります

#int_0 ^ 3int_0 ^(2-2 / 3x)int_0 ^(6-2x-3y)dzdydx#

#= int_0 ^ 3int_0 ^(2-2 / 3x)z _0 ^(6-2x-3y)dydx#

#= int_0 ^ 3int_0 ^(2-2 / 3x)(6-2x-3y)dydx#

#= int_0 ^ 3 6y-2xy - 3 / 2y ^ 2 _0 ^(2-2 / 3x)dx#

#= int_0 ^ 3(6(2-2 / 3x) - 2x(2-2 / 3x) - 3/2(2-2 / 3x)^ 2)dx#

#= int_0 ^ 3(12 - 4x - 4x + 4 / 3x ^ 2 - 3/2(4 - 8 / 3x + 4 / 9x ^ 2))dx#

#= int_0 ^ 3(12 - 8x + 4 / 3x ^ 3 - 6 + 4x - 2 / 3x ^ 2)dx#

#= int_0 ^ 3(6 - 4x + 2 / 3x ^ 2)dx#

#= 6x - 2x ^ 2 + 2 / 9x ^ 3 _0 ^ 3#

#=6(3) - 2(3)^2 +2/9(3)^3 #

#=6#