I = (xy + z 2 ) dv. = z 2 dv. 1 1 x 1 x y z 2 dz dy dx,

Like dokumenter
Løsningsforslag til Eksamen i fag MA1103 Flerdimensjonal analyse

5 z ds = x 2 +4y 2 4

2 π[r(x)] 2 dx = u 2 du = π 1 ] 2 = π u 1. V = π. V = π [R(x)] 2 [r(x)] 2 dx = π (x + 3) 2 (x 2 + 1) 2 dx = 117π 5.

dx = 1 2y dy = dx/ x 3 y3/2 = 2x 1/2 + C 1

1 k 2 + 1, k= 5. i=1. i = k + 6 eller k = i 6. m+6. (i 6) i=1

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

2x 3 4/x dx. 2 5 x 3 + LF: Vi utfører polynomdivisjon. 2x + 1 dx = + C = 5x8/ ln 2x C 4. πx 2 e 3x3 dx = π

6. Beregning av treghetsmoment.

TMA4100 Matematikk1 Høst 2008

Nynorsk. e) Ein bestemt ellipse kan i polarkoordinatar skrivast på forma. 2) Bruk lommereknaren og finn arealet av flatestykket avgrensa av grafen.

Matematikk 4, ALM304V Løsningsforslag eksamen mars da 1 er arealet av en sirkel med radius 2. F = y x = t t r = t t v = r = t t

dy ycos 2 y = dx. Ved å integrere på begge sider av likhetstegnet får man ved å substituere u = y,du = dy dy ycos 2 y = 2du cos 2 u = x.

a 2 x 2 dy dx = e r r dr dθ =

E K S A M E N. Matematikk 3MX. Elevar/Elever Privatistar/Privatister. AA6524/AA desember 2004 UTDANNINGSDIREKTORATET

TFY4104 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten Løsningsforslag til øving 8. a = e m E

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING 11, TMA4105, V2008. x = r cos θ, y = r sin θ, z = 2r for 0 θ 2π, 2 2r 6. i j k. 5 r dr dθ = 8

Multippel integrasjon. Geir Ellingsrud

1 Mandag 1. mars 2010

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

EKSAMEN. 1. klassene, ingenørutdanning og Flexing. ANTALL SIDER UTLEVERT: 5 (innkl. forside og 2 sider formelark)

= (2 6y) da. = πa 2 3

EKSAMEN. 1. klassene, ingenørutdanning og flexing. ANTALL SIDER UTLEVERT: 5(innkl. forside og 2 sider formelark)

Løsningsforslag, Midtsemesterprøve torsdag 6. mars 2008 kl Oppgavene med kort løsningsskisse

R2 - Heldagsprøve våren 2013

TFY4104 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Lsningsforslag til ving 8. a =

MAT 1110: Løsningsforslag til obligatorisk oppgave 2, V-06

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

y = x y, y 2 x 2 = c,

Ma Flerdimensjonal Analyse II Øving 9

Oppgavene er hentet fra fagets lærebok, Hass, Weir og Thomas, samt gamle eksamener.

Øving 3. Oppgave 1 (oppvarming med noen enkle oppgaver fra tidligere midtsemesterprøver)

75045 Dynamiske systemer 3. juni 1997 Løsningsforslag

EKSAMEN. ANTALL SIDER UTLEVERT: 7 (innkl. forside og 2 sider formelark)

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

Innlevering i TRFE 1000 Frist: 14. april Løysingsforslag

Oppgavesettet har 10 punkter 1, 2ab, 3ab, 4ab, 5abc som teller likt ved bedømmelsen.

Løsning, Trippelintegraler

Eksamen R2, Va ren 2014, løsning

MAT 100A: Mappeeksamen 4

Løsningsforslag Kollokvium 1

1 Mandag 8. mars 2010

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

a 2πf(x) 1 + (f (x)) 2 dx.

EKSAMEN. 1. klassene, ingenørutdanning og Flexing. ANTALL SIDER UTLEVERT: 5 (innkl. forside og 2 sider formelark)

Vi regner først ut de nødvendige partiellderiverte for å se om vektorfeltet er konservativt. z = 2z, F 2 F 2 z = 2y, F 3. x = 2x, F 3.

Løysingsforslag for TMA4120, Øving 6

Midtsemesterprøve torsdag 6. mars 2008 kl

Løsning til utvalgte oppgaver fra kapittel 15, (13).

Derivasjon. Oversikt over Matematikk 1. Derivasjon anvendelser. Sekantsetningen

Løsningsforslag TFE4120 Elektromagnetisme 24. mai = 2πrlɛE(r) = Q innenfor S =

Øving 4: Coulombs lov. Elektrisk felt. Magnetfelt.

Løsning IM

EKSAMEN. 1. klassene, ingenørutdanning og Flexing. HansPetterHornæsogLarsNilsBakken. ANTALL SIDER UTLEVERT: 7 (innkl. forside og 4 sider formelark)

Løsningsforslag til øving 4

Løsningsforslag SIE4010 Elektromagnetisme 5. mai 2003

Løsningsforslag, Midtsemesterprøve fredag 13. mars 2009 kl Oppgavene med kort løsningsforslag (Versjon A)

Løsningsforslag til øving 3

Oppfriskningskurs i matematikk 2007

M2, vår 2008 Funksjonslære Integrasjon

x=1 V = x=0 1 x x 4 dx 2 x5

Løsningsforslag til eksamen i TMA4105 matematikk 2,

Midtsemesterprøve fredag 23. mars 2007 kl

NTNU. MA1103 Flerdimensjonal Analyse våren Maple-øving 2. Viktig informasjon. Institutt for matematiske fag. maple02 28.

EKSAMEN. 1. klassene, ingenørutdanning og Flexing. ANTALL SIDER UTLEVERT: 5 (innkl. forside og 2 sider formelark)

Løsningsforslag, eksamen MA1103 Flerdimensjonal analyse, 8.juni 2010

Projeksjon. Kapittel 11. Ortogonal projeksjon i R 2. Skalarproduktet i R n. w på v. Fra figuren ovenfor ser vi at komponenten til w ortogonalt på v er

Integralregning. Mål. for opplæringen er at eleven skal kunne

A. forbli konstant B. øke med tida C. avta med tida D. øke først for så å avta E. ikke nok informasjon til å avgjøre

SIF5005 Matematikk 2, 13. mai 2002 Løsningsforslag

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TMA4105 MATEMATIKK 2 Lørdag 14. aug 2004

EKSAMEN i MATEMATIKK 30

EKSAMENSOPPGAVE. KRAFT I og II Hall del 2 Kraft sportssenter Ingen

UNIVERSITETET I OSLO

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

1 Mandag 18. januar 2010

I = (x 2 2x)e kx dx. U dv = UV V du. = x 1 1. k ekx x 1 ) = x k ekx 2x dx. = x2 k ekx 2 k. k ekx 2 k I 2. k ekx 2 k 1

FYS1120 Elektromagnetisme

Integrasjon Skoleprosjekt MAT4010

Integrasjon av trigonometriske funksjoner

TFY4104 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Lsningsforslag til ving 9.

FY1006/TFY Øving 12 1 ØVING 12. Vinkelfunksjonar, radialfunksjonar og orbitalar for hydrogenliknande. Y lm ; l = 0, 1, ; m = l,, l.

2 n+2 er konvergent eller divergent. Observer først at; 2n+2 2 n+2 = n=1. n=1. 2 n > for alle n N. Denne summen er.

F = x F 1 + y F 2 + z F 3 = y 2 z 2 + x 2. i j k F = xy 2 yz 2 zx 2 = i(0 ( 2yz)) j(2xz 0) + k(0 2xy) = 2yzi 2xzj 2xyk.

Løsningsforslag, eksamen MA1103 Flerdimensjonal analyse, vår 2009

Høgskolen i Bergen. Formelsamling. for. ingeniørutdanningen. FOA150 høsten 2006 fellespensum. 3.utgave

UNIVERSITETET I OSLO

( 6z + 3z 2 ) dz = = 4. (xi + zj) 3 i + 2 ) 3 x x 4 9 y. 3 (6 2y) (6 2y)2 4 y(6 2y)

dx = 1 1 )dx = 3 y= x . Tangentplanet til hyperboloiden i (2, 1, 3) er derfor gitt ved x 2, y 1, z 3 = 0 x 2 + 2(y 1) 2 (z 3) = 0 x + 2y 2z 3 = 2

... JULEPRØVE 9. trinn...

Løsningsforslag Eksamen 19. august 2005 TFY4250 Atom- og molekylfysikk

Vår TMA4105 Matematikk 2. Løsningsforslag Øving 6. 5 Exercise Exercise

... JULEPRØVE

Norsk Fysikklærerforening NORSK FYSISK SELSKAPS FAGGRUPPE FOR UNDERVISNING

Kalkulus 2. Volum av et omdreiningslegeme. Rotasjon rundt x-aksen

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag Eksamen 30. mai 2007 FY2045 Kvantefysikk

1 dx cos 1 x =, 1 x 2 sammen med kjerneregelen for derivasjon. For å forenkle utregningen lar vi u = Vi regner først ut den deriverte til u,

Løsningsforslag til prøveeksamen Mat1110 våren 2004 Oppgave 1 (a) Elemetære rekkeoperasjoner anvendt på den utvidete matrisen til systemet gir oss:

Kurve-, flate- og volumintegraler, beregning av trykkraft

Transkript:

TMA5 Mtemtikk Vår 7 Norges teknisk nturvitenskpelige universitet Institutt for mtemtiske fg Løsningsforslg Øving 8 Alle oppgvenummer referer til 8 utgve v Adms & Essex Clculus: A Complete Course 57: Vi hr t xy dv, siden integrnden er odde og integrsjonsområdet er symmetrisk om origo Det følger t I xy + z dv z dv x x y z dz dy dx, der fktoren kommer fr t vi utnytter symmetrien til å kun integrere over den delen v integrsjonsområdet som ligger i første kvdrnt Grensene er funnet ved å først se på området x kn vriere over, deretter hvilket område y kn vriere over når x er fiksert, og til slutt hvilket område z kn vriere over når x og y er fikserte I 3 3 3 5 x x dx x y 3 dy dx [ x y ] x dx 55: Vi skl evluere integrlet I T x dv, hvor T er tetrederet vgrenset v plnene x, y, z, og x + y + z Vi kn skrive T om til x, x y, og x y z Merk t området er 7 mrs 7 Side v 5

symmetrisk i x, y, z, så ndre vlg er også gyldige Dette gir I 8 x x x x x y x dz dy dx x [z] x y dy dx xx + y dy dx [ xy + y y ] dx x x x + x dx x 3 dx 67: Me skl finn volumet V v området S som ligg i første oktnt, mellom pln y og y x og inni ellipsoiden x + y + z Her kn me godt nt, b, c > sidn b c det er kvdrt v desse som inngår, og dermed vil svret ver uvhengig v forteikn deir Me følgjer først hintet i oppgåv og brukr vribelskiftet i Exmple side 8, x u, y bv, z cw og dermed er dv bc du dv dw I det nye koordintsystemet hr ellipsen blitt ei sfære med rdius, u + v + w, medn pln er gitt v v og v b u Lt oss kll området i dei nye koordint for T Ved å skisser korleis T ser ut i uv-plnet ser ein t vinkelen mellom pln er gitt ved θ rctn b Om ein no skiftr til kulekoordint u cos θ sin φ, etc ser ein t området vårt kn skrivst som, φ π og θ rctn b Dermed vert volumet v S rctn/b π/ V dv bc du dv dw bc sin φ d dφ dθ S T [ ] 3 bc [θ] rctn/b [ cos φ] π/ 3 bc 3 rctn b Alterntivt til å gjer to koordintskifte kunne me merk oss t T i uvw-koordint er eit vinkelsegment eller som eit kkestykke om du vil v øvre hlvdel v ei kule med rdius Volumet v hlvkul er π3 3 / π rctn/b 3 og vinkelsegmentet utgjer π v hlvkul Sklert med Jcobi-determinnten bc frå uvw-koordintskiftet finn ein då t volumet er V bc π 3 rctn/b π bc 3 rctn b, som ovnfor 6: Siden vi integrerer over en sylinder, lønner det seg å bruke sylinderkoordinter I sylinderkoordinter er integrsjonsområdet gitt ved r, z h, mens integrnden blir r + z Ved å bruke formelen for volumelement i sylinderkoordinter 7 mrs 7 Side v 5

dv r dr dθ dz, finner vi t integrlet er I h π π h r + z r dθ dz dr r + z r dz dr π hr + h3 r dr 3 h π + h3 3 65: Me skl evluer integrlet z dv der er gitt ved x + y z x y, ltså er området over prboloiden z x + y og under kuleflt gitt ved x + y + z Sidn er symmetrisk om z-ksen og høgd z er gitt eksplisitt i skildring v er det nturleg å bruk sylinderkkoordint her, sånn t er gitt ved r z r For å finn intgrsjonsgrensene for r må me finn når r r, og dette kn me sjå t er når r eventuelt løys eit nnngrdsuttrykk for r om du ikkje ser dette direkte Dermed hr me z dv π π r r π 3 z r dz dr dθ π r r r dr π 7π [ z [r r r6 6 ] r r ] r dr 66: Me skl finn S x dv g S z dv der S er gitt v den delen v hlvkul z x y som ligg i første oktnt Frå symmetrien i problemet vil desse to integrl h sme verdi dette er integrlet v vstnden frå origo til eit punkt lngs ein v ksne og det er det sme om ein vel x- eller z-ksen sidn S ikkje endrr seg om ein roterer koordintsystemet, så me ser berre på det siste sidn i kulekoordint er z cos φ litt enklre enn x sin θ sin φ dv π/ π/ π/ π 6 π/ dθ cos φ sin φ d dφ dθ sinφ dφ 3 d π [ ] π/ [ cosφ ] 73: Me skl finn mssen M til ein sfærisk plnet med rdius > som hr mssetettleik ρ A/B + for to positive konstntr A og B i vstnd frå sentrum For å gjer det enkelt for oss sjølv kn me då sei t plneten hr sentrum i origo Me 7 mrs 7 Side 3 v 5

finn mssen ved å integrer mssetettleiken over domenet som plneten utgjer, og i denne situsjonen er kulekoordint det nturlege vlet i og med t plneten er sfærisk og ρ berre vhenger v rdien M { } dv πa [ cos φ] π πa π π B [rctny] / B der me hr gjort substitusjonen y / B A B + sin φ d dφ dθ B + B B + d πa πa B rctn + / B d / B, 78: Vi finner først mssen, som per definisjon er tetthet integrert over volum M x + y + z dx dy dz dy dz dz 3 3 + y + z 3 + 3 + z 3 5 + 3 5 + 3 5 5 Vi finner så M x, som v symmetri er lik M y og M z Følgelig er M x xx + y + z dx dy dz + y + z dx dy 6 + 6 6 + 6 6 7 6 x, ȳ, z M M x, M y, M z 7, 7, 7 7: På grunn v symmetri må vi h x ȳ, slik t det bre gjenstår å beregne z Dette gjøres enklest ved å benytte sylinderkoordinter Vi finner først t V π π e x +y dx dy re r dr dθ re r dr 7 mrs 7 Side v 5

gir volumet til legemet Substitusjonen u r gir V π π Vi finner nå z V π e u du e x +y π e r, re r dr e u du hvor vi hr brukt substitusjonen u r z dz dx dy zr dz dr dθ 7 mrs 7 Side 5 v 5