Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Integral mit Polarkoordinaten berechnen

Integral mit Polarkoordinaten berechnen

Universität / Fachhochschule

Integration

Tags: Integration, Polarkoordinatendarstellung

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
paradoxymoron

paradoxymoron aktiv_icon

14:02 Uhr, 01.03.2016

Antworten
Das Gebiet D={(x,y)R2:x0,y0,x2+y21}
ist der Schnitt von dem ersten Quadranten mit dem Einheitskreis.
Zeichnen Sie eine Skizze von D und berechnen Sie mit Hilfe von Polarkoordinaten das folgende
Integral:

∫ über D(3x+1)d(x,y).


Wie gehe ich da vor ?

Bei der Kreisberechnung des Einheitskreises mache ich das so:

∫ 0 bis 2pi (∫ 0 bis R(r dr)) dφ

Hier ist ja die Fläche nur das Viertel des Einheitskreises und ich weiß nicht, wie ich die Funktion unterbringen soll.

Als Ergebnis ist π4+1 angegeben


Hierzu passend bei OnlineMathe:
Flächenberechnung durch Integrieren
Stammfunktion (Mathematischer Grundbegriff)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
mihisu

mihisu aktiv_icon

14:55 Uhr, 01.03.2016

Antworten
Das d(x,y) wird durch r dr dφ ersetzt, soweit so gut.

Nun hat man im Integranden 3x+1 ein x stehen, das nun mit r und φ ausgedrückt werden muss. Dazu sollte man sich an die Definition von Polarkoordinaten erinnern:
x=rcos(φ)
y=rsin(φ)

(3x+1) wird also nun durch (3rcos(φ)+1) ersetzt.

Nun muss man noch die passenden Integrationsgrenzen finden.
r geht von 0 bis 1 (Hier: R=1, da Einheitskreis). Aber der Winkel φ geht nur von 0 bis π2. Denn dieser Winkelbereich von 0 bis 90 deckt genau den ersten Quadranten ab.
Bei 2π>φ0 würde man über die ganze Kreisfläche integrieren, nicht nur über den Viertel-Kreis.
Stelle dir das nochmal vor. (Oder mach eine Skizze, wenn es schwer fällt.)

0π201(3rcos(φ)+1)r dr dφ
Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.