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[Risolto] area delle equazioni parametriche

  

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si consideri la superficie data dalle seguenti equazioni parametriche:

x=4cosu

y=4senu

z=v

 

con le  caratteristiche allegate: calcolare l'area

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La parametrizzazione che ti viene data è quella della superficie laterale di un cilindro. Per risolvere il problema ti basta integrare sul dominio la norma del vettore normale alla superficie. Ti indico come procedere senza svolgere i calcoli, se hai dubbi poi dimmi.

  1. Analisi della parametrizzazione: ti viene data un'equazione parametrica in uv, quindi puoi passare direttamente al calcolo del vettore normale.
  2. Calcolo del vettore normale: Poiché la superficie è in forma parametrica, calcoli le derivate parziali della stessa, prima rispetto ad u e poi rispetto a v, ottenendo così due vettori, di cui calcoli il prodotto vettoriale. Questo è il vettore normale. 
  3. Determinazione del verso: In questo caso, dovendo tu calcolare un'area, non ti interessa il verso del vettore, quindi passi direttamente al calcolo della norma.
  4. Calcolo della norma: Non credo servano spiegazioni per questo🤣 .
  5. Calcolo dell'integrale doppio: Ora non ti resta che trovare il dominio ed integrare. Ricordando che u indica l'angolo con cui viene parametrizzata la circonferenza di base, e v indica l'altezza del cilindro, i tuoi estremi di integrazione per u saranno $0$ e $2\pi$, mentre quelli per v saranno $0$ e v stesso.

Spero di essere stato chiaro e, soprattutto, utile. Se hai dubbi chiedi pure. 👍 



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Per questa superficie   dr/du = ( - 4 sin u, 4 cos u, 0 ),      dr/dv =  ( 0, 0, 1 )

per cui  E = | dr/du |^2 = 4^2 = 16

G = | dr/dv |^2 = 1^2 = 1

F = dr/du * dr/dv = - 4 sin u * 0 + 4 cos u * 0 + 0 * 1 = 0

 

 

dS   =   sqrt ( EG - F^2)  du dv =  sqrt ( 16 *1 - 0^2 ) du dv = 4 du dv

S =  SS_[D]  dS =  4 SS_[D] du dv =

= 4 S_[-pi/2, pi/2]  S_[0, 4 cos u ] dv du =

= 4 S_[-p/2, pi/2 ] ( 4 cos u ) du =

= 4*2 *4 S_[0,pi/2] cos u du       ( l'integrando è pari )

= 32 [ sin u ]_[0, pi/2] =

= 32 sin pi/2 =

= 32 * 1 = 32.

 

Puoi anche scrivere dS = | dr/du x dr/dv | du dv e integrare questo sul dominio D.



Risposta




SOS Matematica

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