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[RESUELTO] Parcial Recup. 2do Parcial. (sin fecha)

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Hola!, este es mi primer post usando latex así que paciencia. Vi este ejercicio y no salió, así que lo dejo a ver si entre tod@s podemos ver que pasa...

Hallar el volumen entre:

$$D:\; \lbrace (x,y,z) \in \mathbb{R} \backslash \;z - x^2 - y^2\leq 0 \,,\, x^2 + y^2 -2x \leq 0 \, ,\, z \geq 0 \rbrace$$

Lo único que se me ocurrió es:
\(\int_{D}^{} \int 1\, dx\) \(= \int_{0}^{2} \int_{-\sqrt{2x-x^2}}^{\sqrt{2x-x^2}} x^2 + y^2 \,dx\)

Ahora, si yo quiero pasar esto a coordenadas polares, tengo un problema con los límites de integración pués \(\sqrt{2x-x^2}\) es algo así como una parábola achatada...

Defino:

$$x= r\cos(\theta)$$
$$\underbrace{y=r\sin(\theta)}$$
$$.\hspace{0.7cm}\Downarrow$$
$$x^2 + y^2 = r^2$$

Además:

$$Det (J) = r$$

Entonces
\(\int_{D*}^{} \int r^3 dx\) \(= \int_{0}^{2} \int_{-\sqrt{2x-x^2}}^{\sqrt{2x-x^2}} x^2 + y^2 dx\)

Donde D* será una región la cual no tengo idea...

Supongo que habrá un cambio de variable más conveniente, pero no se me ocurre...
Desde ya gracias, un saludo

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No aseguro que esté bien, pero bueno, ahí va...
Tenés:

$$0\leq{z}\leq{x^2+y^2}$$
$${x^2+y^2-2x}\leq{0}$$

Sumando 1 y restando uno en la ultima desigualdad, te queda un cuadrado perfecto, y te das cuenta que la region es un circulo de radio 1 con centro en el (1,0)

\({(x-1)^2 +y^2}\leq{1}\) (1)

Entonces, usemos polares.

\(T(r,\theta)=(r cos\theta, r sen\theta)\) (2)
El jacobiano es r.

$$\int_{}^{}\int_{D}^{} {x^2+y^2}dxdy=\int_{}^{}\int_{D*}^{}r^3 drd\theta$$

Reemplazando (2) en (1) queda \({r^2sen\theta+(rcos\theta-1)^2}\leq{1}\), si desarrollás, sabiendo que r es mayor o igual a cero llegás a \({0}\leq{r}\leq{2cos\theta}\) y por otro lado \({0}\leq{\theta}\leq{2\Pi}\)

Ahora sí:

\(\int_{0}^{2\Pi}\int_{0}^{2cos\theta}r^3 dr d\theta\), y por ahi queda un coseno a la cuarta que me complica la vida pero supongo que es mejor que la integral del principio.

Saludos 🙂

Ahora que veo lo que hiciste (yo no me doy cuentas de esas cosas, ¿por que?. ¿POR QUEEEEEEE? (mirando al cielo y suplicando) )... (a propósito, como se pone lo de (resolución) en verde... ahhh, ya vi el botón 🙂 )

En vez de \(T(r,\theta)=(r\cos(\theta),r\sin(\theta)),\)

$$T(r,\theta)=(r\cos(\theta)+1,r\sin(\theta))$$

Entonces el cambio de variables sobre sería...

$$(x-1)^2 + y^2 = r^2$$
Y la matriz jacobiana es la misma , el determinante entonces sigue siendo r si no estoy haciendo las cosas a las apuradas... Luego.
$$\int_{0}^{2\pi}\int_{0}^{1}r^3\,drd\theta$$

Después de esto, integrando, da \(\pi/2\) si mal no lo calculé

Espero que esté todo bien, saludos

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Si, a mi me dió lo mismo (sacando la primitiva fea por una tabla), pero voy a tener en cuenta lo que hiciste, está bueno. Lo mismo digo, porqué eso no se me ocurrió?!

Saludos!

Pd: fijate en la \(T(r,\theta)\) cambiaste un sen por un cos.

Uy, si, ahora lo corrijo, gracias por avisar. Un beso