Llogaritni integralin trefish:
I = ∭ₜ 6xy dx dy dz
ku T është trupi i kufizuar nga rrafshet:
x = 0, y = 0, z = 0 dhe 2x + y + z = 4.
Zgjidhja
1. Përcaktimi i kufijve të integrimit
Këtë herë trupin T e projektojmë në rrafshin Oyz dhe integrojmë fillimisht sipas ndryshores x.
Nga ekuacioni i rrafshit 2x + y + z = 4
shprehim x:
x = (4 − y − z)/2
Për çdo pikë (y,z) në projeksionin D′, ndryshorja x merr vlera nga 0 deri në (4 − y − z)/2.
Prandaj:
0 ≤ x ≤ (4 − y − z)/2
Projeksioni D′ në rrafshin Oyz është trekëndëshi i kufizuar nga y ≥ 0, z ≥ 0, y + z ≤ 4
Kështu, kufijtë e ndryshoreve y dhe z janë:
0 ≤ y ≤ 4
0 ≤ z ≤ 4 − y
2. Shkrimi i integralit të përsëritur
Duke përdorur këta kufij, marrim I = ∫₀⁴ dy ∫₀^(4−y) dz ∫₀^((4−y−z)/2) 6xy dx
3. Llogaritja e integralit sipas x
Fillimisht llogarisim ∫₀^((4−y−z)/2) 6xy dx
Meqë 6y është konstante ndaj x, kemi = 6y ∫₀^((4−y−z)/2) x dx
Duke integruar:
= 6y [x²/2]₀^((4−y−z)/2)
Zëvendësojmë kufijtë:
= 3y [(4 − y − z)/2]²
= 3y(4 − y − z)²/4
Prandaj integrali trefish shndërrohet në:
I = 3/4 ∫₀⁴ y dy ∫₀^(4−y) (4 − y − z)² dz
4. Llogaritja e integralit sipas z
Llogarisim:
∫₀^(4−y) (4 − y − z)² dz
Përdorim zëvendësimin u = 4 − y − z
du = −dz
Pas integrimit dhe zëvendësimit të kufijve, marrim:
∫₀^(4−y) (4 − y − z)² dz = (4 − y)³/3
Prandaj:
I = 3/4 ∫₀⁴ y · (4 − y)³/3 dy
Thjeshtojmë:
I = 1/4 ∫₀⁴ y(4 − y)³ dy
Zhvillojmë fuqinë:
(4 − y)³ = 64 − 48y + 12y² − y³
Atëherë:
I = 1/4 ∫₀⁴ (64y − 48y² + 12y³ − y⁴) dy
Integrojmë:
I = 1/4 [32y² − 16y³ + 3y⁴ − y⁵/5]₀⁴
Zëvendësojmë kufijtë:
I = 1/4 (512 − 1024 + 768 − 1024/5)
Duke thjeshtuar, përfitojmë:
Përgjigjja përfundimtare:
I = 64/5