به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+2 امتیاز
292 بازدید
در دانشگاه توسط javadhadadi (26 امتیاز)
ویرایش شده توسط saderi7

مساحت قسمتی ازمخروط $x^2=4y^2+4z^2$که توسط $z=x^2+y^2$جدا شده است را بیابید

1 پاسخ

+1 امتیاز
توسط erfanm (13,871 امتیاز)

برای حل سوال و برای راحتی جای $ x $و$ z $ را عوض میکنیم لذا مخروط $ z^{2} =4 x^{2} + 4y^{2} $و سهمی گونه $x= z^{2} + y^{2} $ را داریم از رابطه ی $ \int \int_D \frac{ \mid \bigtriangledown g \mid }{ \mid g_{z} \mid } $ مساحت را به دست می آوریم که در اینجا $0=g(x,y,z)=4 x^{2} + 4y^{2} -z^{2}$ پس $g_{z} = -2z $ و $ \bigtriangledown g=(2x,2y,-2z) $ یعنی: $ \mid \bigtriangledown g \mid = \sqrt{4 x^{2} + 4y^{2}+4z^{2}} = \sqrt{ z^{2} + 4z^{2}} = \sqrt{5} \mid z \mid $ پس با جایگذاری داریم: $$\int \int_D \frac{ \mid \bigtriangledown g \mid }{ \mid g_{z} \mid }dA = \int \int_D \frac{ \sqrt{5} \mid z \mid}{ \mid -2z \mid} dA= \frac{\sqrt{5}}{2} \int \int_DdA $$ کافیست مساحت ناحیه $ D $ رابیابیم که برای بدست آوردن آن $ z^{2} =4 x^{2} + 4y^{2} $ را در معادله ی دوم یعنی $x= z^{2} + y^{2} $ جایگذاری می کنیم داریم: $x= 4 x^{2} + 4y^{2} + y^{2} =4 x^{2} + 5y^{2} \Rightarrow ({x- \frac{1}{8}})^{2} + 5y^{2} = \frac{1}{16} $ که معادله ی یک بیضی است که مساحت آن برابر است با $\pi \frac{1}{4} \times \frac{1}{4\sqrt{5}} $ که با جایگذاری مساحت خواسته شده برابر است با: $$\frac{\sqrt{5}}{2} \times \frac{\pi}{16\sqrt{5}} = \frac{\pi}{32} $$

برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...