Calcul d'intégrale triple


  • medou coulibaly

    A) calculer ∭ | 𝑥^2 − 𝑦^2 | 𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧 𝑠𝑢𝑟 ∆= { (𝑥, 𝑦, 𝑧) ∈ ℝ³⁺, 𝑥^2 + 𝑦^2 ≤ 𝑧^2 et 0 ≤ 𝑧 ≤ 1}
    On pourra utiliser les coordonnées polaires.


  • medou coulibaly

    @medou-coulibaly Bonjour comment vous allez, jusque-là j'ai pas reçu d'aide concernant ce poste


  • mtschoon

    @medou-coulibaly , bonsoir,

    Je crois que ton topic a passé inaperçu...
    J'espère que tu as terminé cette intégrale.
    Si ce n'est pas le cas, je t'indique quelques pistes.

    Avec le conseil de l'énoncé, utilise les coordonnées polaires.
    J=∫∫∣x2−y2∣dxdy\boxed{J=\int\int |x^2-y^2|dxdy}J=∫∫∣x2−y2∣dxdy​
    x=rcosθx=rcos\thetax=rcosθ
    y=rsinθy=rsin\thetay=rsinθ
    Tu transformes l'expression de la fonction
    ∣x2−y2∣=∣r2cos2θ−r2sin2θ∣=r2∣cos2θ−−sin2θ∣|x^2-y^2|=|r^2cos^2\theta-r^2sin^2\theta|=r^2|cos^2\theta--sin^2\theta|∣x2−y2∣=∣r2cos2θ−r2sin2θ∣=r2∣cos2θ−−sin2θ∣
    Formule de duplication:
    ∣x2−y2∣=r2∣cos2θ∣\boxed{|x^2-y^2|=r^2|cos2\theta|}∣x2−y2∣=r2∣cos2θ∣​
    dxdy=rdrdθ\boxed{dxdy=rdrd\theta}dxdy=rdrdθ​
    Domaine d'intégration :
    𝑥2+𝑦2≤𝑧2𝑥^2 + 𝑦^2 \le 𝑧^2x2+y2≤z2 <=>r2cos2θ+r2sin2θ≤z2r^2cos^2\theta+r^2sin^2\theta\le z^2r2cos2θ+r2sin2θ≤z2
    c'est à dire r2(cos2θ+sin2θ)≤z2r^2(cos^2\theta+sin^2\theta)\le z^2r2(cos2θ+sin2θ)≤z2
    c'est à dire r2≤z2r^2\le z^2r2≤z2
    c'est à dire z≤r\boxed{z\le r}z≤r​ : disque de centre O et de rayon zzz

    Donc :
    J=∫0zr2rdr∫−ππ∣cos2θ∣dθ\displaystyle J=\int_0^z r^2rdr\int_{-\pi}^{\pi}|cos2\theta|d\thetaJ=∫0z​r2rdr∫−ππ​∣cos2θ∣dθ
    J=∫0zr3dr∫−ππ∣cos2θ∣dθ\displaystyle J=\int_0^z r^3dr\int_{-\pi}^{\pi}|cos2\theta|d\thetaJ=∫0z​r3dr∫−ππ​∣cos2θ∣dθ

    Remarque : Pour θ\thetaθ, si tu préfères, tu peux prendre l'intervalle [0,2π][0 ,2\pi][0,2π] au lieu de [−π,π][-\pi,\pi][−π,π]. Cela revient au même
    J'ai choisi [−π,π][-\pi,\pi][−π,π] pour raison de parité.


  • mtschoon

    @medou-coulibaly ,

    Tu calcules les intégrales
    Tu dois trouver après calculs,
    ∫0zr3dr=.....=z44\displaystyle \int_0^zr^3dr=.....=\dfrac{z^4}{4}∫0z​r3dr=.....=4z4​

    Graphique la fonction θ\thetaθ->∣cos2θ∣|cos2\theta|∣cos2θ∣
    Abscosinus.jpg
    Pour θ∈[0,π4]\theta \in [0,\dfrac{\pi}{4}]θ∈[0,4π​], cos2θ≥0cos2\theta\ge 0cos2θ≥0 donc ∣cos2θ∣=cos2θ|cos2\theta|=cos2\theta∣cos2θ∣=cos2θ
    Tu peux déduire après calculs,
    ∫−ππ∣cos2θ∣=8∫0π4cos2θdθ=......=4\displaystyle \int _{-\pi}^{\pi}|cos2\theta|=8\int _0^{\frac{\pi}{4}}cos2\theta d\theta=......=4∫−ππ​∣cos2θ∣=8∫04π​​cos2θdθ=......=4
    Ainsi J=(z44)4=z4J=(\dfrac{z^4}{4})4=z^4J=(4z4​)4=z4

    Tu termines en calculant
    I=∫∫∫∣x2−y2∣dxdydz=∫01Jdz=∫01z4dzI=\int\int\int |x^2-y^2|dxdydz=\int_0^1Jdz=\int _0^1z^4 dzI=∫∫∫∣x2−y2∣dxdydz=∫01​Jdz=∫01​z4dz

    Vérifie tout ça et termine

    Bons calculs.


  • medou coulibaly

    @mtschoon Bonsoir madame j'ai compris et merci beaucoup à vous.Je vais faire les calculs et vous revenir


  • mtschoon


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