Meervoudige integralen

Moderators: dirkwb, Xilvo

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Meervoudige integralen

a) Bereken
\(\int_D \int f(x,y) \ dxdy \)
met

1)
\(f(x,y) = \frac{x}{x^2 + y^2}\)
en
\(D\)
het gebied in het xy-vlak ingesloten door
\(y=x\)
en
\(y= \frac{x^2}{2}\)
2)
\(f(x,y) = 1 + x + y\)
en
\(D\)
het gebied in het xy-vlak ingesloten door
\(y = -x \ , \ y = x^2 \)
en
\(y = 2\)
b) Bereken het volume van het lichaam begrensd door
\(x= 0 \ , \ y = 0 \ , \ z = 0\)
en
\(x + y + z = 1\)
met
\(f(x,y) = 1 - x - y\)
Bij dit soort, toch simpele, vraagstukken weet ik niet meer hoe ik de grenzen van de integralen moet opstellen. In mijn cursus gaat men onmiddellijk over naar de integraal en werkt men die uit. Aan gewoon de oplossing heb ik dus niks, kan iemand misschien eens stap voor stap uitleggen hóe je juist die grenzen opstelt?

PS: Ik meende dat vroeger de code \iint en \iiint werkten, maar nu niet meer...

Berichten: 2.746

Re: Meervoudige integralen

jammer dat ze dat in je cursus niet uitwerken, de grenzen opstellen is vaak het moeilijkste van je oefening.

heb je een wiskundig programma waarmee je mag plotten?

hm ik heb verkeerd gekeken, het is een 2D integraal, dan lukt tekenen nog goed. teken het het eens, dat maakt al veel duidelijk.

En dan ga je projecteren op de x of y-as. heb je dat niet uitgelegd gekregen in de les of cursus?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Meervoudige integralen

[graph=-1,3,-1,3] 'x', 'pow(x,2)/2'[/graph]

Voor a1, bijvoorbeeld, het gebied hierboven.

Vaak kan je kiezen hoe je de grenzen opstelt, zolang je het volledige gebied maar doorloopt.

Laten we bijvoorbeeld x gaan van 0 tot 2 en voor elke x, y van x²/2 tot x, dan is het ingesloten gebied beschreven.

Je kan ook y vast laten lopen van 0 tot 2 en voor elke y, x van y tot sqrt(2y).

Afhankelijk van de te integreren functie, kan de ene volgorde gemakkelijker uit te rekenen zijn dan de andere.

Ter controle, ik vind voor deze opgave ln(2).
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 2.003

Re: Meervoudige integralen

Ik heb anders ook nog wel een PDF bestand waar het duidelijk wordt uitgelegd.
I was born not knowing and have only a little time to change that here and there.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: Meervoudige integralen

TD schreef:Laten we bijvoorbeeld x gaan van 0 tot 2 en voor elke x, y van x²/2 tot x, dan is het ingesloten gebied beschreven.

Je kan ook y vast laten lopen van 0 tot 2 en voor elke y, x van y tot sqrt(2y).
Dit is juist wat ik zo lastig vind om in te zien. Hoe je dat tweede gedeelte telkens zoekt.
Ik heb anders ook nog wel een PDF bestand waar het duidelijk wordt uitgelegd.
Altijd welkom.

1b)

[graph=-2,2,0,2.5] '-x', 'pow(x,2)/2', '2'[/graph]

Opdelen in twee dubbele integralen, twee delen links en rechts van de y-as met als gezenzen voor het linkse deel:
\(-2 \leq x \leq 0\)
en
\(-y \leq x \leq -2\)
Het rechtse deel:
\(0 \leq y \leq 2\)
en
\(\sqrt{y} \leq x \leq 2\)
Hmm, lijkt me niet goed, haha.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Meervoudige integralen

Dit is juist wat ik zo lastig vind om in te zien. Hoe je dat tweede gedeelte telkens zoekt.
Zoekt? Dat haal je toch rechtstreeks uit de schets?

Geval 1: op de x-as ga je van x = 0 tot aan x = 2. Ga daar ergens willekeurig staan (bvb in x = 1).

Ga nu verticaal omhoog, in de y-richting. Je komt eerst y = x²/2 tegen en vervolgens y = x.

Dit is zo voor elke x tussen 0 en 2, dus voor elke x kan je y van x²/2 tot aan x laten gaan.

Neem je geval 2 en hou je y vast, dan moet je x laten lopen in functie van y, y=x²/2 oplossen naar x.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 2.746

Re: Meervoudige integralen

\(-2 \leq x \leq 0\)
en
\(-y \leq x \leq -2\)
hier heb je voor x twee keer grenzen genomen, een typfout?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Meervoudige integralen

Rov schreef:1b)

[graph=-2,2,0,2.5] '-x', 'pow(x,2)/2', '2'[/graph]

Opdelen in twee dubbele integralen, twee delen links en rechts van de y-as met als gezenzen voor het linkse deel:
\(-2 \leq x \leq 0\)
en
\(-y \leq x \leq -2\)
Het rechtse deel:
\(0 \leq y \leq 2\)
en
\(\sqrt{y} \leq x \leq 2\)
Hmm, lijkt me niet goed, haha.
Als je x vast laat lopen van -2 tot 2, dan moet je het in twee splitsen.

Van -2 tot 0 loopt y dan van -x tot 2, van 0 tot 2 loopt y van x²/2 tot 2.

Maar het kan ook in één keer, in de andere richting: y vast van 0 tot 2.

Voor elke y loopt x dan van (rechtergrens) -y tot (linkergrens) sqrt(2y).
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: Meervoudige integralen

TD schreef:Zoekt? Dat haal je toch rechtstreeks uit de schets?

Geval 1: op de x-as ga je van x = 0 tot aan x = 2. Ga daar ergens willekeurig staan (bvb in x = 1).

Ga nu verticaal omhoog, in de y-richting. Je komt eerst y = x²/2 tegen en vervolgens y = x.

Dit is zo voor elke x tussen 0 en 2, dus voor elke x kan je y van x²/2 tot aan x laten gaan.
Die 3 regels maken alles weer duidelijk. Nu snap ik het weer. Als ik dus a2 opdeel in twee delen dan zou je dus als grenzen moeten nemen:

links: -2 < x < 0 en -x < y < 2

rechts: 0 < x < sqrt(2) en x² < y < 2

Voor oefening b wordt dat

0 < x < 1 en 0 < y < 1-x

:D

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Meervoudige integralen

Misschien volg ik de opgave niet meer, maar waarom tot sqrt(2)?

En is oefening b niet ruimtelijk? Waar is dan de z-coördinaat naar toe?
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: Meervoudige integralen

Misschien volg ik de opgave niet meer, maar waarom tot sqrt(2)?
Omdat dat het snijpunt is van y = x² en y = 2.
En is oefening b niet ruimtelijk? Waar is dan de z-coördinaat naar toe?
Ik dacht het zo te doen (omdat deze opgave ook gaat onder dubbele integralen). Je moet volgens mij de inhoud zoeken van een piramide met als hoekpunten (0,0,0), (1,0,0), (0,1,0) en (0,1,0).
\(V = \int_D \int f(x,y) \dx dy = \int^1_0 \left\{ \int^{1-x}_0 (1 - x - y)dy \right\}dx = \int^1_0 \left[y - xy - \frac{y^2}{2} \right]^{1-x}_0 = \frac{1}{2} \int (x-1)^2dx = \frac{1}{6}\)

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Meervoudige integralen

Omdat dat het snijpunt is van y = x² en y = 2.
Oké, dan klopte de figuur niet (daar had ik naar gekeken), daar plotte je y = x²/2.
Rov schreef:Ik dacht het zo te doen (omdat deze opgave ook gaat onder dubbele integralen). Je moet volgens mij de inhoud zoeken van een piramide met als hoekpunten (0,0,0), (1,0,0), (0,1,0) en (0,1,0).
\(V = \int_D \int f(x,y) \dx dy = \int^1_0 \left\{ \int^{1-x}_0 (1 - x - y)dy \right\}dx = \int^1_0 \left[y - xy - \frac{y^2}{2} \right]^{1-x}_0 = \frac{1}{2} \int (x-1)^2dx = \frac{1}{6}\)
Ah, maar dan moet je dus f(x,y,z) = 0 integreren over het volume, oftewel z = f(x,y) over het grondvlak in het xy-vlak.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 2.242

Re: Meervoudige integralen

Oké, dan klopte de figuur niet (daar had ik naar gekeken), daar plotte je y = x²/2.
Oeps, ik had de code van het grafiekje uit je eerste post gebruikt en had dat niet correct aangepast.
Ah, maar dan moet je dus f(x,y,z) = 0 integreren over het volume, oftewel z = f(x,y) over het grondvlak in het xy-vlak.
Dat doe ik toch?

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: Meervoudige integralen

Ja, ik bedoelde ook niet dat je fout was. Had het niet nagekeken.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Berichten: 308

Re: Meervoudige integralen

Morzon, zou je mij die PDF kunnen bezorgen?
The exclamation that follows a worldchanging invention isn't"Eureka". It is "That's funny"

Reageer