Integrale triplo
Salve a tutti, preparando l'esame di analisi mi sono imbattuto in questo esercizio senza però venirne a capo:
Calcolare $int_D y/(1+sqrt(z))dxdydz$ dove $D={(x,y,z)inRR^3 | x^2+y^2<=z<=1}$
Ora, seguendo quanto fatto a lezione, osservo che il dominio si presta all'integrazione per fili rispetto all'asse z, dunque:
$int_(D')(int_(x^2+y^2)^1y/(1+sqrt(z))dz)dxdy= int_(D')y(int_(x^2+y^2)^1(1/(1+sqrt(z)))dz)dxdy$
Però a questo punto mi blocco perchè non riesco a calcolare $int1/(1+sqrt(z))dz$: c'è qualche sostituzione o tecnica particolare che permetta di calcolare questo integrale? L'unica che mi venga in mente è la sostituzione $u=sqrtz$ ma non riesco a cavarne nulla.. oppure c'è qualche tecnica a monte che permette di calcolare l'integrale triplo tramite un'altra strada?
Grazie a chi mi darà una mano e buona domenica
Calcolare $int_D y/(1+sqrt(z))dxdydz$ dove $D={(x,y,z)inRR^3 | x^2+y^2<=z<=1}$
Ora, seguendo quanto fatto a lezione, osservo che il dominio si presta all'integrazione per fili rispetto all'asse z, dunque:
$int_(D')(int_(x^2+y^2)^1y/(1+sqrt(z))dz)dxdy= int_(D')y(int_(x^2+y^2)^1(1/(1+sqrt(z)))dz)dxdy$
Però a questo punto mi blocco perchè non riesco a calcolare $int1/(1+sqrt(z))dz$: c'è qualche sostituzione o tecnica particolare che permetta di calcolare questo integrale? L'unica che mi venga in mente è la sostituzione $u=sqrtz$ ma non riesco a cavarne nulla.. oppure c'è qualche tecnica a monte che permette di calcolare l'integrale triplo tramite un'altra strada?
Grazie a chi mi darà una mano e buona domenica

Risposte
Quella sostituzione va bene: $int dz/(1+sqrt(z))=int (2u*du)/(1+u)=2u-2ln(1+u)+c=2sqrt(z)-2ln(1+sqrt(z))+c$
Grazie per l'aiuto!
Procedendo come hai suggerito ho trovato che l'integrale di partenza diventa:
$int_(D')(2y)(1-ln2-sqrt(x^2+y^2)-ln(1+sqrt(x^2+y^2)))dxdy$
Al che passo alle coordinate polari:
$x=rhocostheta$
$y=rhosintheta$
e quindi:
$intint2rho^2sintheta(1-ln2-rho-ln(1+rho))drhod\theta=$
$2int_0^1rho^2(1-ln2-rho-ln(1-rho))(int_0^(2pi)sinthetad\theta)drho$
e, dato che $int_0^(2pi)sinthetad\theta=0$, l'integrale richiesto fa $0$. E' corretto?
Procedendo come hai suggerito ho trovato che l'integrale di partenza diventa:
$int_(D')(2y)(1-ln2-sqrt(x^2+y^2)-ln(1+sqrt(x^2+y^2)))dxdy$
Al che passo alle coordinate polari:
$x=rhocostheta$
$y=rhosintheta$
e quindi:
$intint2rho^2sintheta(1-ln2-rho-ln(1+rho))drhod\theta=$
$2int_0^1rho^2(1-ln2-rho-ln(1-rho))(int_0^(2pi)sinthetad\theta)drho$
e, dato che $int_0^(2pi)sinthetad\theta=0$, l'integrale richiesto fa $0$. E' corretto?
Sì, anche perché in effetti stai integrando una funzione dispari su un dominio simmetrico...
Effettivamente, una volta trovato il risultato, avevo immaginato una cosa del genere.. solo che non mi viene ancora naturale fare questo controllo prima di partire
Grazie ancora per l'aiuto

Grazie ancora per l'aiuto
