Aiuto integrale doppio
ciao,
mi date una mano con questo integrale?
$ int int_(D)^() (dxdy)/(4+x^2+y^2) $
nel dominio
$ D -= {x^2+y^2>=2y, x^2+y^2<=4y} $
ho trovato che il dominio è l'area compresa tra la circonferenza più grande e quella più piccola interna.
quindi volevo calcolare l'integrale nella circonferenza grande e sottrarci l'integrale calcolato nelle circonferenza piccola.
pensavo che passando alle cordinate polari quindi mi si semplificasse quel $ x^2+y^2 $ nell'integrale ma non avevo tenuto conto che le circonferenze non sono centrate nell'origine, diventando più complicata.
Che procedimento devo usare?
mi date una mano con questo integrale?
$ int int_(D)^() (dxdy)/(4+x^2+y^2) $
nel dominio
$ D -= {x^2+y^2>=2y, x^2+y^2<=4y} $
ho trovato che il dominio è l'area compresa tra la circonferenza più grande e quella più piccola interna.
quindi volevo calcolare l'integrale nella circonferenza grande e sottrarci l'integrale calcolato nelle circonferenza piccola.
pensavo che passando alle cordinate polari quindi mi si semplificasse quel $ x^2+y^2 $ nell'integrale ma non avevo tenuto conto che le circonferenze non sono centrate nell'origine, diventando più complicata.
Che procedimento devo usare?
Risposte
L'idea credo che sia giusta, l'unica cosa di cui devi tener conto è che quando passi a coordinate polari il cambio non è più quello classico ma:
${(x=x_o + \rhocos\theta),(y=y_o + \rhosin\theta):}$
dove $(x_o,y_o)$ sono le coordinate del centro della circonferenza.
${(x=x_o + \rhocos\theta),(y=y_o + \rhosin\theta):}$
dove $(x_o,y_o)$ sono le coordinate del centro della circonferenza.
quindi per la circonferenze di centro (0,2) e raggio 2 uso
$ { ( x=rhocostheta),( y=2+rhosintheta ):} $
${0
e l'integrale diventa
$ int_(0)^(2pi) int_(0)^(2) rho/(rho^2+4rhosin(theta)+8)d(rho)d(theta) $
qui mi sono bloccato. non so come fare a risolverlo
$ { ( x=rhocostheta),( y=2+rhosintheta ):} $
${0
$ int_(0)^(2pi) int_(0)^(2) rho/(rho^2+4rhosin(theta)+8)d(rho)d(theta) $
qui mi sono bloccato. non so come fare a risolverlo
Io lo svolgerei in un altro modo... Potreste dirmi se è giusto? Ne approfitto visto che anche io sto preparando un esame con integrali doppi, magari confrontare le soluzioni può essere utile 
Io farei così:
per passare in coordinate polari userei semplicemente il cambio $ { ( x=rhocostheta ),( y=rhosentheta ):} $
e parametrizzerei le due circonferenze in questo modo:
$ x^2+y^2 = 2y -> rho = 2sentheta $
$ x^2+y^2 = 4y -> rho = 4sentheta $
con questa parametrizzazione, bisogna richiedere che $ theta in [0,pi] $ e $rho >0$
a questo punto l'integrale diventa
$ int_(0)^(pi)d theta int_(2sentheta)^(4sentheta) 1/{4+rho^2}rho d rho = 1/2int_(0)^(pi)d theta int_(2sentheta)^(4sentheta) {2rho}/{4+rho^2}d rho$ visto che $4+rho^2$ è sempre positivo posso scrivere
$ = 1/2int_(0)^(pi)[log(4+rho^2)]_{2sentheta}^{4sentheta}d theta = 1/2int_(0)^(pi)log({1+4sen^2theta}/{1+sen^2theta})d theta $ e poi calcolo l'integrale...
ho fatto errori madornali? @__@
Un problema potrebbe essere calcolare l'ultimo integrale, che è un po' strano... magari facendo prima l'integrale rispetto a theta e poi quello rispetto a rho si risolve più facilmente?

Io farei così:
per passare in coordinate polari userei semplicemente il cambio $ { ( x=rhocostheta ),( y=rhosentheta ):} $
e parametrizzerei le due circonferenze in questo modo:
$ x^2+y^2 = 2y -> rho = 2sentheta $
$ x^2+y^2 = 4y -> rho = 4sentheta $
con questa parametrizzazione, bisogna richiedere che $ theta in [0,pi] $ e $rho >0$
a questo punto l'integrale diventa
$ int_(0)^(pi)d theta int_(2sentheta)^(4sentheta) 1/{4+rho^2}rho d rho = 1/2int_(0)^(pi)d theta int_(2sentheta)^(4sentheta) {2rho}/{4+rho^2}d rho$ visto che $4+rho^2$ è sempre positivo posso scrivere
$ = 1/2int_(0)^(pi)[log(4+rho^2)]_{2sentheta}^{4sentheta}d theta = 1/2int_(0)^(pi)log({1+4sen^2theta}/{1+sen^2theta})d theta $ e poi calcolo l'integrale...
ho fatto errori madornali? @__@
Un problema potrebbe essere calcolare l'ultimo integrale, che è un po' strano... magari facendo prima l'integrale rispetto a theta e poi quello rispetto a rho si risolve più facilmente?