Analízis 3 epizód tartalma:
Hármas integrál hengerkoordinátákkal, A henger koordinátás helyettesítés, Integrálás feladatok hengerkoordinátákkal
Nos ez csodálatos, de fölmerülhet a kérdés, hogy mi ennek az értelme.
A minket körülvevő háromdimenziós térben a háromváltozós függvények különféle fizikai mennyiségeket írnak le. A tér pontjainak 3 koordinátájához rendelnek hozzá ezt-azt.
Mondjuk sűrűséget vagy elektromos térerősséget vagy nyomást vagy valamilyen más nagyon érdekes fizikai mennyiséget. Az integrálás segítségével ezeket a mennyiségeket az adott térrészre összesítjük.
Ha az előző példánkban szereplő függvény az akkor az integrálással éppen annak a tartománynak a térfogatát kapjuk, amin integráltunk.
Lássunk erre egy példát.
Itt van mondjuk ez a hasáb alakú test, aminek a térfogata ránézésre látszik, hogy 4.
Mivel azonban épp ráérünk, számoljuk ki ezt integrálással.
Érdemes megjegyezni, hogy
De azért akadnak izgalmasabb alakzatok is.
Próbáljuk meg például kiszámolni ennek a hengernek a térfogatát.
Az alapkörének egyenlete:
Az ismeretlent tartalmazó határokat belülre tesszük…
Na és itt kezdődnek a bonyodalmak.
Ezt az integrálást ugyanis meglehetősen kellemetlen lenne kiszámolni. Pont ezért vezettük be korábban a polárkoordinátákat.
Itt az ideje, hogy megint használjuk őket. Csak éppen ezúttal már három dimenzióban.
És van még egy harmadik koordináta is, ami marad z.
Ezeket a koordinátákat henger-koordinátáknak nevezzük.
…és ne felejtsük el r-el szorozni.
Ez csodás. Most pedig számoljunk ki valami bonyolultabbat. Integráljunk ezen a hengeren valamilyen függvényt.