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
Trupi T ndodhet mbi trekëndëshin D në rrafshin Oxy. Rrafshi kufizues jepet nga ekuacioni:
2x + y + z = 4
Duke shprehur z, marrim z = 4 − 2x − y
Për çdo pikë (x,y) në zonën D, ndryshorja z merr vlera nga 0 deri në 4 − 2x − y.
Prandaj 0 ≤ z ≤ 4 − 2x − y
Projeksioni D në rrafshin Oxy kufizohet nga:
x ≥ 0
y ≥ 0
2x + y ≤ 4
Nga ekuacioni 2x + y = 4, kur y = 0, marrim x = 2, ndërsa kur x = 0, marrim y = 4.
Kështu, kufijtë e zonës D janë:
0 ≤ x ≤ 2
0 ≤ y ≤ 4 − 2x
2. Shkrimi i integralit të përsëritur
Duke përdorur kufijtë e përcaktuar, kemi I = ∫₀² dx ∫₀^(4−2x) dy ∫₀^(4−2x−y) 6xy dz
Fillimisht integrojmë sipas z:
I = ∫₀² dx ∫₀^(4−2x) 6xy [z]₀^(4−2x−y) dy
Zëvendësojmë kufijtë:
I = ∫₀² dx ∫₀^(4−2x) 6xy(4 − 2x − y) dy
Nxjerrim 6x jashtë integralit sipas y:
I = 6∫₀² x dx ∫₀^(4−2x) y(4 − 2x − y) dy
3. Llogaritja e integralit sipas y
Zhvillojmë prodhimin y(4 − 2x − y) = 4y − 2xy − y²
Prandaj:
I = 6∫₀² x dx ∫₀^(4−2x) (4y − 2xy − y²) dy
Integrojmë sipas y:
∫(4y − 2xy − y²) dy = 2y² − xy² − y³/3
Kështu:
I = 6∫₀² x [2y² − xy² − y³/3]₀^(4−2x) dx
Zëvendësojmë kufijtë:
I = 6∫₀² x [2(4 − 2x)² − x(4 − 2x)² − (4 − 2x)³/3] dx
Pas thjeshtimit dhe llogaritjes së integralit të fundit, përfitojmë:
Përgjigjja përfundimtare:
I = 64/5