Ej 5 examen 2018 diciembre

Ej 5 examen 2018 diciembre

de Carlos Nicolas Imperial Luzardo -
Número de respuestas: 2
Buenas estuve intentando resolver este ejercicio pero se me complicó un poco, lo que hice fue pasar a coordenadas cilindricas obteniendo lo siguiente:    0\leq\theta\leq2\pi  ,  0\leq\rho\leq\sqrt [2] { z }  ,  z\geq0 pero no estoy pudiendo encontrar hasta que valor llega z, me pueden ayudar con esto? muchas gracias
Adjunto Captura.PNG
En respuesta a Carlos Nicolas Imperial Luzardo

Re: Ej 5 examen 2018 diciembre

de Alejandro Bellati -

Hola,

La geometría del problema no se presta mucho para las coordenadas que elegiste. Por ejemplo, no es cierto que el radio \rho deba variar entre 0 y un cierto valor en función de z sin tener en cuenta \theta

Yo creo que lo mejor es observar que lo que tenes es un paraboloide cortado con un plano. El corte va a quedar una elipse en el espacio dada por las ecuaciones 


x^2 + y^2 = z       

x-z+2 = 0


Si elimino la variable z lo que estoy obteniendo es la proyección ortogonal en el plano xy de esta elipse, cuya ecuación es 

x^2+y^2 = x + 2 , lo cual es una circunferencia que no esta centrada (x-1/2)^2 +y^2 = 2 + \dfrac{1}{4}

entonces el ejercicio lo que esta pidiendo es calcular el volumen que queda comprendido por la gráfica de dos funciones (f_1(x,y) = x^2+y^2 y f_2(x,y) = x+2 definidas sobre un dominio D = \{ (x-1/2)^2 + y^2 \leq 2 + \dfrac{1}{4} \}


Para eso calculo \iint_D (f_2 - f_1)(x,y) \ dxdy = \iint_D (x-1/2)^2 +y^2 - 2 - 1/4 \ dxdy

entonces teniendo en cuenta la función que hay que integrar y la forma del dominio, lo más conveniente parece ser hacer polares centradas en x = 1/2 e y = 0. Con eso la función a integrar (f_2 - f_1)(x,y) queda simple, y el dominio también, pues D es un circulo.


Por cierto, en este caso plantear la cuenta como la integral doble de la diferencia entre las funciones es lo mismo que calcular la integral triple de la función 1 sobre la región determinada por las gráficas. Pensado como integral triple las coordenadas serían cilíndricas centradas en el punto x = 1/2 e y = 0 y la variable z va entre f_1(r\cos \theta,r\sin \theta)f_2(r\cos \theta,r\sin \theta).

Te dejo las cuentas para terminar! Decime si me explique bien sino seguimos discutiendo


Saludos