Příklad 2

Vypočtěte plošný integrál [Maple OLE 2.0 Object]   

>    restart:with(plots):with(student):with(VectorCalculus):

Warning, the name changecoords has been redefined

Warning, the assigned names <,> and <|> now have a global binding

Warning, these protected names have been redefined and unprotected: *, +, ., Vector, diff, int, limit, series

po části roviny

>    rov:=z=1-x-y;

rov := z = -x+1-y

ležící v prvním oktantu.

Nakreslíme obrázek

>    p:=implicitplot3d(rov,x=-1..1,y=-1..1,z=-1..1,color=blue):

#  Nakreslení roviny pomocí příkazu, který vykreslí funkci danou implicitně ve 3D.

>    p1:=implicitplot3d(x>0,x=-1..1,y=-1..1,z=-1..1,color=red):

>    p2:=implicitplot3d(y>0,x=-1..1,y=-1..1,z=-1..1,color=red):

>    p3:=implicitplot3d(z>0,x=-1..1,y=-1..1,z=-1..1,color=red):

#  Nakreslení prvního oktantu pomocí rovin.

>    display({p,p1,p2,p3},orientation=[44,52]);

[Maple Plot]

Oblast je silně regulární vzhledem ke všem souřadnicovým  rovinám. Můžeme tedy použít vzorec uvedený na začátku této kapitoly, kde funkce [Maple OLE 2.0 Object] .

Zapíšeme funkci f(x,y)  a spočteme příslušné derivace.

>    f:=1-x-y;

f := -x+1-y

>    fx:=diff(f,x);

fx := -1

>    fy:=diff(f,y);

fy := -1

Po dosazení dostáváme dvojný integrál

>    Doubleint(x*y*f*sqrt(1+fx^2+fy^2),
y=0..1-x,x=0..1);

Int(Int(x*y*(-x+1-y)*3^(1/2),y = 0 .. -x+1),x = 0 .. 1)

Spočteme integrál

>    value(%);

1/120*3^(1/2)

Pro zrychlení výpočtů lze užít příkazů z VectorCalculus

>    SurfaceInt( x*y*z, [x,y,z] =
Surface( <s,t,1-s-t>, [s,t]=Triangle(<0,0>,<1,0>,<0,1>)));

1/120*3^(1/2)

#  Příkaz Surface  určí plochu, přes kterou se bude integrovat. Využilo se konstrukce   Triangle  pro vytvoření trojúhelníka ze zadaných bodů. Trojúhelník jsme získali průmětem zadané roviny do roviny xy .

>   

>   

TOPlist