Каков результат двойного интеграла \int \int x^{2}y\,dx\,dy по прямоугольнику3 \le x \le 6 0 \le y \le 2? Выберите один из вариантов ответа: a) 62, b) 126, c) 31.
Sharik
Хорошо! Давайте решим эту задачу.
Для начала, давайте выразим двойной интеграл в виде последовательности двух одинарных интегралов, чтобы выделить каждую переменную по отдельности:
\[\int \left( \int x^{2}y\,dx \right) \,dy.\]
Теперь рассмотрим первый интеграл:
\[\int x^{2}y\,dx.\]
Чтобы проинтегрировать это выражение, мы будем считать y постоянной, так как для нас сейчас важно проинтегрировать по x. Интегрируем по x:
\[\frac{1}{3}x^{3}y.\]
Теперь, чтобы рассчитать значение этого интеграла в пределах от 3 до 6, мы подставляем эти значения в интеграл:
\[\left[ \frac{1}{3}x^{3}y \right]_{3}^{6}.\]
Получаем:
\[\frac{1}{3}(6^{3}y - 3^{3}y).\]
Упрощаем это выражение:
\[\frac{1}{3}(216y - 27y).\]
Итак, первый интеграл производит следующий результат:
\[\frac{1}{3}(189y).\]
Теперь, перейдем второму интегралу по y:
\[\int \left( \frac{1}{3}(189y) \right) \,dy.\]
Интегрирование по y простое:
\[\frac{1}{3} \cdot \frac{189}{2}y^{2}.\]
Подставим значения пределов интегрирования от 0 до 2:
\[\left[ \frac{1}{3} \cdot \frac{189}{2}y^{2} \right]_{0}^{2}.\]
Теперь, рассчитаем это выражение:
\[\frac{1}{3} \cdot \frac{189}{2}(2^{2} - 0^{2}).\]
Упростим это:
\[\frac{1}{3} \cdot \frac{189}{2}(4).\]
Конечно, это дает нам:
\[126.\]
Таким образом, ответ на задачу равен 126, и поэтому правильный вариант ответа – b).
Для начала, давайте выразим двойной интеграл в виде последовательности двух одинарных интегралов, чтобы выделить каждую переменную по отдельности:
\[\int \left( \int x^{2}y\,dx \right) \,dy.\]
Теперь рассмотрим первый интеграл:
\[\int x^{2}y\,dx.\]
Чтобы проинтегрировать это выражение, мы будем считать y постоянной, так как для нас сейчас важно проинтегрировать по x. Интегрируем по x:
\[\frac{1}{3}x^{3}y.\]
Теперь, чтобы рассчитать значение этого интеграла в пределах от 3 до 6, мы подставляем эти значения в интеграл:
\[\left[ \frac{1}{3}x^{3}y \right]_{3}^{6}.\]
Получаем:
\[\frac{1}{3}(6^{3}y - 3^{3}y).\]
Упрощаем это выражение:
\[\frac{1}{3}(216y - 27y).\]
Итак, первый интеграл производит следующий результат:
\[\frac{1}{3}(189y).\]
Теперь, перейдем второму интегралу по y:
\[\int \left( \frac{1}{3}(189y) \right) \,dy.\]
Интегрирование по y простое:
\[\frac{1}{3} \cdot \frac{189}{2}y^{2}.\]
Подставим значения пределов интегрирования от 0 до 2:
\[\left[ \frac{1}{3} \cdot \frac{189}{2}y^{2} \right]_{0}^{2}.\]
Теперь, рассчитаем это выражение:
\[\frac{1}{3} \cdot \frac{189}{2}(2^{2} - 0^{2}).\]
Упростим это:
\[\frac{1}{3} \cdot \frac{189}{2}(4).\]
Конечно, это дает нам:
\[126.\]
Таким образом, ответ на задачу равен 126, и поэтому правильный вариант ответа – b).
Знаешь ответ?