Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 01. 06. 2016 02:13 — Editoval DavidMath (01. 06. 2016 02:19)

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 388
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Dvojný integrá - polární souřadnice, substituce !!!

Dobrý den,
Poprosil bych o radu...

Nejsem si jist, zda jsem správně zavedl meze u φ [fí], pokud ano, chci se zeptat, jakým způsobem je ještě možnost zavést? Děkuji...

Další dotaz je ten, že mi absolutně nepřijde běžné nahradit x a y za polární souřadnice takovým způsobem. Jde o to, že když je x = ϱ * cos φ ; a y = ϱ * sin φ; Jakobián = ϱ ...


Ve většině případů se nachází v zadání integrálu například: x^ + y^2, jenže tady je v zadání před i mezi proměnnými (-) záporné znaménko. Pokud tedy znám dosazení do neznámách za polární souřadnice u x^2 + y^2, tak by to bylo takto:
ϱ^2* cos^2 φ ; a y = ϱ^2 * sin^2 φ =
Vytkneme ϱ^2
-> ϱ^2 * (cos^2 φ + sin^2 φ), kdy  cos^2 φ + sin^2 je 1, pak  vyjde = ϱ^2

x^2 + y^2 = se rovná tedy ϱ^2 !!!

Co ale tehdy, když je případ takový, jak v zadání? Že jsou tam mínusy? Napadlo mě tedy vynásobit -x^2 - y^2 mínus jedničkou, a snad jsem neudělal chybu, může se to?


Následně vyšel tedy výraz √1-ϱ^2  * ϱ [jakobián] .............

Zavedl jsem substituci, ale nevím, jak dál... Protože když je substituce, vždy se meze mění, jenže netuším, jak se meze změní, hlavně u π !!!???


Děkuji mnohkrát ;)

//forum.matweb.cz/upload3/img/2016-06/40341_13348946_1318576484823110_33591152_n.jpg

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) DavidMath)

#2 01. 06. 2016 23:16

bedrnik
Příspěvky: 54
Reputace:   
 

Re: Dvojný integrá - polární souřadnice, substituce !!!

Dobrý den,

myslím, že uvedený postup je správný. Správně je výpočet $x^2 + y^2 = \rho^2$ a tedy i $-x^2 - y^2 = -\rho^2$ a správně je také

   $\int \int_R \sqrt{1 - x^2 - y^2} \,\mathrm dx \,\mathrm dy = \int_0^1 \int_{\pi}^{\frac{3}{2}\pi} \rho \sqrt{1-\rho^2} \,\mathrm d \varphi \,\mathrm d \rho$.      (1)

(Akorát mi není jasné to "krát(-1)" v tom výpočtu uprostřed stránky - to tam myslím nemá co dělat.)

Takže teď jde o to, jak vypočítat integrál (1). Ten vnitřní integrál, podle φ, vypočítáme snadno díky tomu, že integrujeme funkci, která nezávisí na φ (takže jako bychom integrovali konstantu). Při následném integrování podle ϱ bychom mohli použít substituci z = 1 - ϱ^2.

Offline

 

#3 01. 06. 2016 23:23

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 388
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Re: Dvojný integrá - polární souřadnice, substituce !!!

Super, vyzkouším a dám vědět.
Ta (-1) je tam proto, protože jsem si to vynásobil mínus jedničkou, aby to právě bylo bez těch mínusek, která mě tam zbytečně pletla...
Super!

Offline

 

#4 01. 06. 2016 23:40

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 388
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Re: Dvojný integrá - polární souřadnice, substituce !!!

Tak, vyšlo mi to takto...

//forum.matweb.cz/upload3/img/2016-06/17199_1-ro2.jpg

Offline

 

#5 01. 06. 2016 23:59

bedrnik
Příspěvky: 54
Reputace:   
 

Re: Dvojný integrá - polární souřadnice, substituce !!!

↑ DavidMath:

DavidMath napsal(a):

Ta (-1) je tam proto, protože jsem si to vynásobil mínus jedničkou, aby to právě bylo bez těch mínusek, která mě tam zbytečně pletla...

V pořádku, ale potom mezi obě strany nelze psát = (pokud mínus jedničkou vynásobím jen jednu stranu). Ledaže by se obě strany rovnaly nule :-)

↑ DavidMath:
Myslím, že je to správně, až na znaménko, protože při substituci je třeba změnit meze integrace na $\int_1^0$.

Funkce, kterou integrujeme, je nezáporná, takže i její integrál musí být nezáporný. Tuto vlastnost můžeme použít pro kontrolu. Občas díky tomu lze odhalit chybu ve znaménku.

Offline

 

#6 02. 06. 2016 00:05 — Editoval DavidMath (02. 06. 2016 00:08)

DavidMath
Místo: Zlín
Příspěvky: 388
Škola: UTB FT
Pozice: Student
Reputace:   
Web
 

Re: Dvojný integrá - polární souřadnice, substituce !!!

Aha, mě právě dnes kamarádka říkala, že i když změníme meze:

Dejme tomu například: původní meze 0 až 1, meze po subtituci 1 a 0. Tak ona říkala, že se integrál bere vždy od nejmenšího čísla po největší, takže i když se po substituci z 0 do 1 změní na z 1 na 0, tak že se stále píše vždy od 0 do 1 ! Tedy jak to jde v pořadí na ose, nejdřív 0, pak 1.!

Jak to tedy je?
Děkuji moc, super

Offline

 

#7 02. 06. 2016 12:26

jarrro
Příspěvky: 5490
Škola: UMB BB Matematická analýza
Reputace:   303 
Web
 

Re: Dvojný integrá - polární souřadnice, substituce !!!

$\int\limits_1^0{\(.\)}=-\int\limits_0^1{\(.\)}$


MATH IS THE BEST!!!

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson