Hallar el volumen del solido que es exterior a la superficie z^2=x^2+y^2 e interiormente a la superficie x^2+y^2+z^2=2ax
Hola
Hablamos del cono
con eje sobre el eje z
z^2 = x^2 + y^2
y de la esfera con centro en (a,0,0) y radio a
x^2 - 2 a x + y^2 + z^2 = 0
x^2 - 2 a x + a^2 + y^2 + z^2 = a^2
(x - a)^2 + y^2 + z^2 = a^2
Por medio de coordenadas cilíndricas
el cono tiene la ecuación
z1^2 = ρ^2
z1 = ρ
y la esfera tiene la ecuación
ρ^2 + z2^2 = 2 a ρ cos(θ)
z2 = (2 a ρ cos(θ) - ρ^2)^(1/2)
ó
z2 = (a^2 cos^2(θ) - ( a cos(θ) - ρ)^2)^(1/2)
El elemento de volumen en coordenadas cilíndricas es
dV = ρ dρ dθ dz
V = ʃʃʃ [θ_de_-π/2_a_π/2] [ρ_de_0_a_2 a cos(θ)][z_de_z1_a_z2]
ρ dρ dθ dz
Integramos con respecto a z
V = ʃʃ [θ_de_-π/2_a_π/2] [ρ_de_0_a_2 a cos(θ)]
((a^2 cos^2(θ) - ( a cos(θ) - ρ)^2)^(1/2) - ρ ) ρ dρ dθ
(a^2 cos^2(θ) - ( a cos(θ) - ρ)^2)^(1/2) ρ dρ dθ -
- ʃʃ [θ_de_-π/2_a_π/2] [ρ_de_0_a_2 a cos(θ)]
ρ^2 dρ dθ
A partir de aquí es todo integración normal...
d
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Hola
Hablamos del cono
con eje sobre el eje z
z^2 = x^2 + y^2
y de la esfera con centro en (a,0,0) y radio a
x^2 - 2 a x + y^2 + z^2 = 0
x^2 - 2 a x + a^2 + y^2 + z^2 = a^2
(x - a)^2 + y^2 + z^2 = a^2
Por medio de coordenadas cilíndricas
el cono tiene la ecuación
z1^2 = ρ^2
z1 = ρ
y la esfera tiene la ecuación
ρ^2 + z2^2 = 2 a ρ cos(θ)
z2 = (2 a ρ cos(θ) - ρ^2)^(1/2)
ó
z2 = (a^2 cos^2(θ) - ( a cos(θ) - ρ)^2)^(1/2)
El elemento de volumen en coordenadas cilíndricas es
dV = ρ dρ dθ dz
V = ʃʃʃ [θ_de_-π/2_a_π/2] [ρ_de_0_a_2 a cos(θ)][z_de_z1_a_z2]
ρ dρ dθ dz
Integramos con respecto a z
V = ʃʃ [θ_de_-π/2_a_π/2] [ρ_de_0_a_2 a cos(θ)]
((a^2 cos^2(θ) - ( a cos(θ) - ρ)^2)^(1/2) - ρ ) ρ dρ dθ
V = ʃʃ [θ_de_-π/2_a_π/2] [ρ_de_0_a_2 a cos(θ)]
(a^2 cos^2(θ) - ( a cos(θ) - ρ)^2)^(1/2) ρ dρ dθ -
- ʃʃ [θ_de_-π/2_a_π/2] [ρ_de_0_a_2 a cos(θ)]
ρ^2 dρ dθ
A partir de aquí es todo integración normal...
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