การค้นหาความหนาแน่นส่วนต่างของ


9

ตามที่ชื่อบอกว่าฉันกำลังมองหาความหนาแน่นของ

f(x,y)=c1x2y2,x2+y21.

จนถึงตอนนี้ฉันได้พบ c เป็น 32π. ฉันคิดออกว่าผ่านการแปลงf(x,y) เป็นพิกัดเชิงขั้วและรวมเข้าด้วยกัน drdθซึ่งเป็นเหตุผลที่ฉันติดอยู่ในส่วนความหนาแน่นเล็กน้อย ฉันรู้แล้วx(x)=-(x,Y)dYแต่ฉันไม่แน่ใจว่าจะแก้ปัญหาอย่างไรโดยไม่ได้รับอินทิกรัลยุ่งขนาดใหญ่และฉันรู้ว่าคำตอบนั้นไม่ควรจะเป็นอินทิกรัลยุ่งขนาดใหญ่ มันเป็นไปได้ที่จะหาแทนF(x,Y)แล้วจึงนำ dFdx การค้นหา x(x)? ดูเหมือนจะเป็นวิธีที่ใช้งานง่าย แต่ฉันไม่สามารถหาอะไรในตำราเรียนของฉันที่ระบุความสัมพันธ์เหล่านั้นดังนั้นฉันจึงไม่ต้องการตั้งสมมติฐานที่ผิด


1
@kwak ฉันไม่แน่ใจว่าทำไมการเปลี่ยนชื่อจึงจำเป็น ... แท็ก "การบ้าน" ควรจะเพียงพอ
เชน

@Shane:> ok เปลี่ยนกลับไปเป็นแบบเดิม
user603

คำตอบ:


15

เรขาคณิตช่วยได้ที่นี่ กราฟของเป็นโดมทรงกลมของหน่วยรัศมี (ตามมาทันทีที่ปริมาตรเท่ากับครึ่งหนึ่งของทรงกลมหน่วย(4π/3)/2ดังนั้น =3/(2π).) ความหนาแน่นส่วนเพิ่มจะถูกกำหนดโดยพื้นที่ของส่วนตัดขวางตามแนวตั้งผ่านทรงกลมนี้ เห็นได้ชัดว่าหน้าตัดแต่ละส่วนเป็นครึ่งวงกลม: เพื่อให้ได้ความหนาแน่นของขอบพบว่ารัศมีเป็นฟังก์ชันของตัวแปรที่เหลือและใช้สูตรสำหรับพื้นที่ของวงกลม การทำให้ฟังก์ชั่น univariate ที่ทำให้หน่วยพื้นที่เปลี่ยนเป็นความหนาแน่นเป็นปกติ


อ่ามันกลับมาหาฉันจากแคลคูลัสหลายตัวแปร ฉันจำได้ว่าทำปัญหาแบบนั้น ฉันจะค้นหารัศมีเป็นฟังก์ชันของตัวแปรที่เหลือได้อย่างไร มันยังดูเหมือนว่าฉันจะมีอินทิกรัลบางส่วนที่เหลืออยู่
Jarrod

5
ปล่อยให้ตัวแปรที่เหลืออยู่ Y. แล้วก็x21-Y2อธิบายภูมิภาคที่คุณต้องรวมเข้าด้วยกัน เห็นได้ชัดว่ารัศมีเท่ากับ1-Y2ดังนั้นพื้นที่หน้าตัดเท่ากับ π(1-Y2)/2 นั่นเป็นสูตรง่ายๆ :-) (จำไว้ว่าชุดรูปแบบที่นี่คือรูปทรงเรขาคณิตไม่ใช่แคลคูลัส ... )
whuber

โอ้ใช่. นั่นทำให้ใจฉันลำบาก แต่มันก็ง่ายเกินไป ฉันเดาว่าฉันตั้งใจจะทำให้มันซับซ้อน ขอบคุณ!
Jarrod

ฉันลืมถาม: วิธีการคิดในเรื่องนี้?
Jarrod

2
ในความคิดของฉันคำตอบของ Whuber ควรได้รับการยกขึ้นด้วยเหตุผลสองประการ อันดับแรกมันตอบคำถามที่ถามสองเป็นแบบจำลองสำหรับวิธีการที่เราทำได้ในการจัดการในอนาคต (ระบุไว้อย่างชัดเจน) คำถามการบ้าน: คำตอบประเภทนี้จริง ๆ แล้วมีส่วนร่วมในกระบวนการเรียนรู้และอาจเป็นนโยบายที่ดีกว่า ที่ MO / SO
user603
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.