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Integrationsgrenzen bestimmen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 20:09 Sa 06.02.2010
Autor: Nickles

Aufgabe
Man berechne die Masse M des Körpers K welcher von den Koordinatenebenen und der Ebene $ E: x+y+z = 1$ begrenzt wird und die Dichte $ [mm] \rho [/mm] (x,y,z) = 2 -x - y -z $ hat.
$ M = [mm] \iiint_K \rho [/mm] (x,y,z) [mm] \mathrm [/mm] dx [mm] \mathrm [/mm] dy [mm] \mathrm [/mm] dz $

Hi,

wollte nur mal kurz fragen wie ich hier die Integrationsgrenzen bestimme.
Das ich zumindest für 2 Integrale die Grenzen bestimmen kann weiß ich , nämlich das $ 0 [mm] \le [/mm] x [mm] \le [/mm] 1 $ sowie das ich z.b.  sagen kann $ z= 1-x-y $ und daraus dann die Grenzen für z gewinnen $ 0 [mm] \le [/mm] z [mm] \le [/mm] 1-x-y $ aber wie komme ich denn nochmal auf y?
Ich könnte natürlich einfach noch sagen $ y= 1 - x$ aber dann vernachlässige ich ja das z das da eigentlich noch wäre.
Kann/ muss ich denn die Grenzen so einfach aus der einen Gleichung für die Ebene ziehen?

Bzw. wenn ich statt y dann x nehme dann einfach mit $ x = 1-y $ ? Muss ich immer so vorgehen? Also dann einfach die schon integrierte Variable vernachlässigen?


Grüße

        
Bezug
Integrationsgrenzen bestimmen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:30 Sa 06.02.2010
Autor: XPatrickX


> Man berechne die Masse M des Körpers K welcher von den
> Koordinatenebenen und der Ebene [mm]E: x+y+z = 1[/mm] begrenzt wird
> und die Dichte [mm]\rho (x,y,z) = 2 -x - y -z[/mm] hat.
>  [mm]M = \iiint_K \rho (x,y,z) \mathrm dx \mathrm dy \mathrm dz[/mm]
>  
> Hi,

Hallo,


>  
> wollte nur mal kurz fragen wie ich hier die
> Integrationsgrenzen bestimme.
>  Das ich zumindest für 2 Integrale die Grenzen bestimmen
> kann weiß ich , nämlich das [mm]0 \le x \le 1[/mm] sowie das ich
> z.b.  sagen kann [mm]z= 1-x-y[/mm] und daraus dann die Grenzen für
> z gewinnen [mm]0 \le z \le 1-x-y[/mm] aber wie komme ich denn
> nochmal auf y?

Die Grenzen für z stimmen. Wie du oben auf die Grenzen für x kommst weiß nicht. (Stimmen aber!)
Du weißt ja jetzt außerdem, dass [mm] $y\ge [/mm] 0$ und zudem [mm] 0\le [/mm] 1-x-y, somit kann y doch maximal $1-x$ groß werden, also [mm] $0\le y\le [/mm] 1-x. $

Analog erhälst du die Grenzen für x.

Gruß Patrick

> Ich könnte natürlich einfach noch sagen [mm]y= 1 - x[/mm] aber
> dann vernachlässige ich ja das z das da eigentlich noch
> wäre.
>  Kann/ muss ich denn die Grenzen so einfach aus der einen
> Gleichung für die Ebene ziehen?
>
> Bzw. wenn ich statt y dann x nehme dann einfach mit [mm]x = 1-y[/mm]
> ? Muss ich immer so vorgehen? Also dann einfach die schon
> integrierte Variable vernachlässigen?
>  
>
> Grüße


Bezug
                
Bezug
Integrationsgrenzen bestimmen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:41 Sa 06.02.2010
Autor: Nickles


> Die Grenzen für z stimmen. Wie du oben auf die Grenzen
> für x kommst weiß nicht. (Stimmen aber!)
>  Du weißt ja jetzt außerdem, dass [mm]y\ge 0[/mm]

woher weiß ich denn das? :-)

> und zudem [mm]0\le[/mm] 1-x-y,

da $ z [mm] \le [/mm] 1-y-x $  oder?

> somit kann y doch maximal [mm]1- x[/mm] groß werden, also
> [mm]0\le y\le 1-x.[/mm]
>  

Das wiederum hab ich sofort verstanden ;-)

> Analog erhälst du die Grenzen für x.
>
> Gruß Patrick
>  
> > Ich könnte natürlich einfach noch sagen [mm]y= 1 - x[/mm] aber
> > dann vernachlässige ich ja das z das da eigentlich noch
> > wäre.
>  >  Kann/ muss ich denn die Grenzen so einfach aus der
> einen
> > Gleichung für die Ebene ziehen?
> >
> > Bzw. wenn ich statt y dann x nehme dann einfach mit [mm]x = 1-y[/mm]
> > ? Muss ich immer so vorgehen? Also dann einfach die schon
> > integrierte Variable vernachlässigen?
>  >  
> >
> > Grüße
>  


Bezug
                        
Bezug
Integrationsgrenzen bestimmen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:57 Sa 06.02.2010
Autor: abakus


> > Die Grenzen für z stimmen. Wie du oben auf die Grenzen
> > für x kommst weiß nicht. (Stimmen aber!)
>  >  Du weißt ja jetzt außerdem, dass [mm]y\ge 0[/mm]
>
> woher weiß ich denn das? :-)
>  
> > und zudem [mm]0\le[/mm] 1-x-y,
>  
> da [mm]z \le 1-y-x[/mm]  oder?
>  
> > somit kann y doch maximal [mm]1- x[/mm] groß werden, also
> > [mm]0\le y\le 1-x.[/mm]
>  >  
>
> Das wiederum hab ich sofort verstanden ;-)
>  
> > Analog erhälst du die Grenzen für x.
> >
> > Gruß Patrick
>  >  
> > > Ich könnte natürlich einfach noch sagen [mm]y= 1 - x[/mm] aber
> > > dann vernachlässige ich ja das z das da eigentlich noch
> > > wäre.
>  >  >  Kann/ muss ich denn die Grenzen so einfach aus der
> > einen
> > > Gleichung für die Ebene ziehen?
> > >
> > > Bzw. wenn ich statt y dann x nehme dann einfach mit [mm]x = 1-y[/mm]
> > > ? Muss ich immer so vorgehen? Also dann einfach die schon
> > > integrierte Variable vernachlässigen?
>  >  >  
> > >
> > > Grüße
> >  

>  

Hallo,
man muss hier nicht mit einem Dreifachintegral hantieren.
Bei dem Körper handelt es sich um eine Pyramide, deren Eckpunkte im Ursprung und bei (1|0|0), (0|1|0) und (0|0|1) liegen.
Sei die Ebene durch die drei letzgenanten Punkte die Grundfläche. Dann kann man den Körper durch unendlich viele parallele Schnitte zu dieser Grundfläche in einen Stapel paralleler dreieckiger Scheibchen der Dicke dh zerlegen, wobei das Lot vom Ursprung auf diese Grundfläche die Höhe h ist.
Das bietet sich um so mehr an, da die Dichtefunktion innerhalb jedes dieser Scheibchen konstant ist (jede Schnittebene lässt sich duch x+y+z=k beschreiben) und von der Spitze zur Grundfläche linear (von 0 auf 2) zunimmt. Das ist alles recht unkompliziert zu handeln.
Gruß Abakus


Bezug
                        
Bezug
Integrationsgrenzen bestimmen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:55 So 07.02.2010
Autor: XPatrickX

Hallo,

> > Die Grenzen für z stimmen. Wie du oben auf die Grenzen
> > für x kommst weiß nicht. (Stimmen aber!)
>  >  Du weißt ja jetzt außerdem, dass [mm]y\ge 0[/mm]
>
> woher weiß ich denn das? :-)

Da dein Körper doch von den Koordinatenebenen begrenzt wird.

>  
> > und zudem [mm]0\le[/mm] 1-x-y,
>  
> da [mm]z \le 1-y-x[/mm]  oder?

Da auch [mm] z\ge [/mm] 0 ist, folgt insbesondere meine Ungleichung.


>  
> > somit kann y doch maximal [mm]1- x[/mm] groß werden, also
> > [mm]0\le y\le 1-x.[/mm]
>  >  
>
> Das wiederum hab ich sofort verstanden ;-)
>  
> > Analog erhälst du die Grenzen für x.
> >


Gruß Patrick



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Integrationsgrenzen bestimmen: Anderer Fall
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:43 So 07.02.2010
Autor: Nickles

Hi,

hab deine Erklärung verstanden, danke sehr!
Nun werd ich vor dieses Integral gestellt

$ [mm] \iint_{x^2 + y^2 \le R^2} e^{-a(x^2 + y^2)}\ \mathrm [/mm] dx [mm] \mathrm [/mm] dy  $ für a > 0.

Die Grenzen hab ich mir so überlegt $ [mm] x^2 [/mm] + [mm] y^2 \le R^2 \rightarrow x^2 \le R^2 [/mm] - [mm] y^2 \rightarrow [/mm] x [mm] \le \sqrt{R^2 - y^2} [/mm] $ und daraus muss folgen (wenn $0 [mm] \le [/mm] x $ )das

$ [mm] y^2 \le R^2 \rightarrow [/mm]  y [mm] \le [/mm] R $ Nur diesmal hab ich ja keine Ahnung ob das ganze von den Ebenen begrenzt wird, weshalb ich ja nicht einfach sagen kann $ 0 [mm] \le [/mm] x$ bzw $ 0 [mm] \le [/mm] y$ oder? Wehalb dann meine
$ [mm] y^2 \le R^2 \rightarrow [/mm]  y [mm] \le [/mm] R $ Behauptung auch irgendwie wieder nichtig wird ;)


Grüße

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Bezug
Integrationsgrenzen bestimmen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:03 So 07.02.2010
Autor: leduart

Hallo
Kennst du polarkoordinaten, Dann solltest du das Integral mit Polarkoordinaten trechnen, r von 0 bis R [mm] \phi [/mm] von 0 bis [mm] 2\pi [/mm]
Gruss leduart

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Bezug
Integrationsgrenzen bestimmen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 00:10 Mo 08.02.2010
Autor: Nickles

Ah super, das hatte ich vergessen!

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