一題面積分的問題

2014-05-29 1:02 am
Find the area of the surface cut from the hemisphere x^2+y^2+z^2=4 , z>0 , by the cylinder x^2+y^2=2x
更新1:

冠伶大大你好,不過你可能需要再看一下我的問題喔

回答 (5)

2014-05-30 11:19 pm
✔ 最佳答案
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圖片參考:https://s.yimg.com/rk/HA05107138/o/1220802115.png
2014-06-20 7:49 pm
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2014-06-16 2:19 am
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2014-06-05 1:11 pm
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2014-05-29 1:18 am
x^2-2xz+z^2-4(xy+yz-y^2-xz)=0x^2-2xz+z^2-4xy-4yz+4y^2+4xz=0 4y^2-4y(x+z)+x^2+2xz+z^2=0 4y^2-4y(x+z)+(x+z)^2=0 [2y-(x+z)]^2=0 所以2y=x+z




Problem:( dy/dx ) = [ ( 2x + y - 1 )/( x - 2 ) ]2

sol:

  令:2x + y - 1 = 0   則:x = 2

    x - 2 = 0       y = - 3

  再令:X = x - 2    則:x = X + 2

     Y = y - ( - 3 )    y = Y - 3

  → ( dY/dX ) = [ ( 2X + Y )/X ]2

        = [ 2 + ( Y/X ) ]2

  令 ( Y/X ) = U → Y = XU

         → ( dY/dX ) = U + X( dU/dX )

  → U + X( dU/dX ) = ( 2 + U )2

  → X( dU/dX ) = U2 + 3U + 4

  → [ 1/( U2 + 3U + 4 ) ]dU = ( 1/X )dX

  上式已將 U 的函數與 X 的函數完全分離至等號兩邊,等號兩邊積分即可。

  →∫[ 1/( U2 + 3U + 4 ) ]dU =∫( 1/X )dX + C

  我們慢慢來算∫[ 1/( U2 + 3U + 4 ) ]dU 這個積分!

  1/( U2 + 3U + 4 ) = 1/[ ( U + ( 3/2 ) )2 + ( 7/4 ) ]

  ∫[ 1/( U2 + 3U + 4 ) ]dU =∫{ 1/[ ( U + ( 3/2 ) )2 + ( 7/4 ) ] }dU

  令 τ = U + ( 3/2 ) → dτ = dU

  ∫{ 1/[ τ2 + ( 7/4 ) ] }dτ

  代常用積分公式:∫[ 1/( τ2 + a2 ) ] = ( 1/a ) tan - 1 ( τ/a ) + k ~ 要背喔!

  ∫{ 1/[ τ2 + ( 7/4 ) ] }dτ = ( 2/√7 ) tan - 1 ( 2τ/√7 ) + k

  將 τ 還原回 U + ( 3/2 ) 可得:( 2/√7 ) tan - 1 [ ( 2U + 3 )/√7 ] + k

  由:∫[ 1/( U2 + 3U + 4 ) ]dU =∫( 1/X )dX + C

  得:( 2/√7 ) tan - 1 [ ( 2U + 3 )/√7 ] = ln│X│+ C

  接下來通通都是整理,其實不需要,不果版主要求,我就整理一下吧!

  ( 2/√7 ) tan - 1 [ ( 2U + 3 )/√7 ] = ln│X│+ C

  → tan - 1 [ ( 2U + 3 )/√7 ] = ( √7/2 ) ln│X│+ ( √7/2 )C

  → ( 2U + 3 )/√7 = tan [ ( √7/2 ) ln│X│+ ( √7/2 )C ]

  → 2U + 3 = √7 tan [ ( √7/2 ) ln│X│+ ( √7/2 )C ]

  → U = ( √7/2 ) tan [ ( √7/2 ) ln│X│+ ( √7/2 )C ] - ( 3/2 )

  令 ( √7/2 )C = c

  將 X = x - 2、Y = y + 3、U = ( Y/X ) = [ ( y + 3 )/( x - 2 ) ] 通通代回

  → ( y + 3 )/( x - 2 ) = ( √7/2 ) tan [ ( √7/2 ) ln│x - 2│+ c ] - ( 3/2 ) #

*

  我整理的比您的解答更徹底、更好看,微分方程式的解沒有標準的型式!每個人用不同的方法、不同的技巧,甚至不同的個人計算習慣,所解出來的答案型式都不會相同!

*

  很多初學者會一直問我為何解出來的答案跟課本解答不同,例如有個一階微分方程式解如下:

ln│y│= ln│x│+ c

  e ln│y│= e ln│x│+ c

→ y = xec

令 ec = C → y = Cx
參考: 自己


收錄日期: 2021-04-23 23:26:01
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20140528000010KK04314

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