Integrali doppi

Crisso1
$ int int_(A)^() y dx dy $ con $ A={(x,y):1<=y; x^2+y^2<=4 } $
ho messo a sistema le equazioni della retta y=1 e della circonferenza per trovare i punti di intersezione, che mi risultano $ (+-sqrt(3),1) $
poi ho svolto l'integrale a questo modo
$ int_(-sqrt(3) )^(sqrt(3) ) dxint_(1)^(sqrt(4-x^2) ) ydy $
risolvendo prima l'integrale in dy ho trovato che vale $ (3-x^2)/2 $
$ int_(-sqrt(3) )^(sqrt(3) ) (3-x^2)/2 dx=2sqrt(3) $

nel caso l'insieme A fosse stato $ A={(x,y):0<=x;0<=y<=1;x^2+y^2<=4 } $
andrebbero risolti 2 integrali doppi con dominio d'integrazione differente (rettangolo e "triangolino arcuato") e poi sommare il risultato, ovvero
calcolo prima l'integrale doppio
$ int_(0)^(sqrt(3) ) dx int_(0)^(1) ydy $
poi mi calcolo
$ int_(sqrt(3) )^(2) dx int_(0)^(sqrt(4-x^2) ) ydy $
sommo i risultati ottenuti e trovo l'area dal testo richiesta, giusto ?

Risposte
Crisso1
mmm...ma se pongo $ sin(x^2)=t $ la x non risulta $ sqrt(arcsin(t)) $ , mi viene così...e non mi sembra di semplificare i calcoli...cosa ho sbagliato...?...sono proprio una frana :(
$ int_(0)^(arcsin(t)) sqrt(arcsin(t))tsin(y)dy $

Crisso1
risolvere un qualsiasi integrale doppio su un insieme del tipo $ A={(x,y):0<=x<=1;1<=y<=2 } $ o $ A={(x,y):0 ma se il professore dovesse chiedermi all'orale la differenza che c'è tra l'integrale sui due insiemi, immagino che formalmente ci sia una definizione corretta...
in pratica se non ho capito male sul primo insieme è il volume compreso l'"involucro", sul secondo insieme è il volume senza l'"involucro...
ma in termini matematici come dovrei spiegare questa differenza...ammesso che sia giusto come l'ho intesa io...?!?????

ciampax
Prova a sostituire [tex]$t=x^2$[/tex]. Una nota comunque: l'integrale in $x$ deve essere

[tex]$\int_0^1 x\sin(x^2)\cdot[1-\cos(x^2)]\ dx$[/tex]

visto che [tex]$\int\sin t\ dt=-\cos t+c$[/tex].

Crisso1
$ int int_(D)^() xsin(x^2)sin(y) dx dy $ se pongo $ t=x^2 $ mi risulta che $ dt=2x $
quindi moltiplicando e dividendo per 2 ottengo
$ 1/2int int_(D)^() sin(t)sin(y) dt dy $
giusto ??

ciampax
No Crisso: la sostituzione la devi fare per calcolare l'ultimo integrale che hai scritto, non quello di partenza. Perché altrimenti, visto che è un intewgrale in 2 variabili, devi fa comparire lo Jacobiano della trasformazione!

Crisso1
ok...quindi dovrebbe venire
$ 1/2int_(0)^(1) sint(1-cost)dt $

ciampax
Esatto. Adesso è facile integrare. La derivata della funzione tra parentesi è esattamente quello che c'è fuori, quindi...

Crisso1
devo usare l'integrazione per parti ? o devo usare $ int_()^() f^n(x)f'(x)=(f^(n+1))/(n+1) $

ciampax
La seconda che hai detto.

Crisso1
però la devo usare con n=2...cioè la mia f^n=sint...giusto ?

ciampax
No Crisso: [tex]$f(t)=1-\cos t,\ f'(t)=\sin t$[/tex] per cui

[tex]$\frac{1}{2}\int_0^1\sin t(1-\cos t)\ dt=\frac{1}{4}(1-\cos t)^2\Big|_0^1=\frac{1}{4}(1-\cos 1-1+1)=\frac{1-\cos 1}{4}$[/tex]

Crisso1
ho capito...avevo inteso n come ordine di derivazione (ma doveva esser scritto (n) se non sbaglio) e non come elevamento di potenza...
cmq viene un valore molto piccolo...dato che cos(1) sarà un valore molto vicino all'1...la calcoltarice me lo arrotonda a 1...

Crisso1
ora che lo riguardo ma $ (1-cos1) $ non deve essere elevato al quadrato ?

ciampax
Sì.

Crisso1
$ int int_(C)^() (x-1)sin(y) dx dy $ con $ C={(x,y):0<=x<=1;0<=y<=(x-1)^2 } $

$ int_(0)^(1) dxint_(0)^((x-1)^2) (x-1)sin(y)dy = $
$ int_(0)^((x-1)^2) (x-1)sin(y)dy = -(x-1)cos(y)=-(x-1)cos(x-1)^2+(x-1) $
$ int_(0)^(1) (x-1)(1-cos(x-1)^2)dx $

opero la sostituzione $ t=(x-1) $ e quindi $ dt=1 $
$ int_(0)^(1) t(1-cost^2)dt= $
stando a quanto mi calcola un programmino che ho sull'iphone il risultato sarebbe $ 1/2(t^2-sint^2) $ e quindi per t da 0 a 1 (non so come scriverlo in simboli)
$ 1/2(1-sin1)+1/2 $ sarebbe il risultato finale

io avrei calcolato diversamente l'integrale in dt...però Wolfram (il programma che ho usato) mi è stato consigliato per verificare i calcoli...

Crisso1
io gli ho dato come input iniziale l'integrale già sostituito con t=x-1
lui esegue la moltiplicazione e poi lo scompone in una differenza di integrali...e in uno dei due rieffettua una sostituzione...
è possibile usarla due volte...per il programma ovviamente era la prima volta...

matematico91
"Crisso":
$ int int_(A)^() y dx dy $ con $ A={(x,y):1<=y; x^2+y^2<=4 } $
ho messo a sistema le equazioni della retta y=1 e della circonferenza per trovare i punti di intersezione, che mi risultano $ (+-sqrt(3),1) $
poi ho svolto l'integrale a questo modo
$ int_(-sqrt(3) )^(sqrt(3) ) dxint_(1)^(sqrt(4-x^2) ) ydy $
risolvendo prima l'integrale in dy ho trovato che vale $ (3-x^2)/2 $
$ int_(-sqrt(3) )^(sqrt(3) ) (3-x^2)/2 dx=2sqrt(3) $

nel caso l'insieme A fosse stato $ A={(x,y):0<=x;0<=y<=1;x^2+y^2<=4 } $
andrebbero risolti 2 integrali doppi con dominio d'integrazione differente (rettangolo e "triangolino arcuato") e poi sommare il risultato, ovvero
calcolo prima l'integrale doppio
$ int_(0)^(sqrt(3) ) dx int_(0)^(1) ydy $
poi mi calcolo
$ int_(sqrt(3) )^(2) dx int_(0)^(sqrt(4-x^2) ) ydy $
sommo i risultati ottenuti e trovo l'area dal testo richiesta, giusto ?


salve il primo integrale proposto da crisso è possibe risolverlo anche come y-semplice senza bisogno di calcolare i punti di intersezioni?
$ int int_(D)^() f (dx dxy) $ = $ int_(1)^(2) (int_(0)^(sqrt(-y^2+4))f) $ si può dire e fare una cosa del genere?

matematico91
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