INTEGRAL LIPAT



INTEGRAL LIPAT TIGA

Bentuknya : [pic]

f (x,y,z) didefiniskan pada ruang tertutup V,

V dibagi atas paralelepipedum tegak lurus oleh bidang-bidang sejajar bidang koordinat. Paralelepipedum dalam V kita beri nomor 1 sampai n,

Paralelepipedum ke-i mempunyai volume ΔiV. Integral tripel (integral lipat tiga) diperoleh dari limit dari jumlah :

[pic]= lim [pic](xi*, yi*, zi*) ΔiV

Jika n ( ∞, sedang diagonal maksimum dari ΔiV ( 0, titik (xi*, yi*, zi*) dipilih sembarang dalam paralelepipedum ke-i

Adanya suatu limit yang unik dapat ditunjukkan, jika f (x, y, z) kontinu di V.

Teori sederhana berlaku untuk ruang tertutup V yang dilukiskan sebagai berikut : x1 < x < x2 , y1 (x) < y < y2 (x) dan z1 (x,y) < z < z2 (x,y), sehingga :

[pic] = [pic] [pic][pic][pic] f (x,y,z) dz dy dx

Integral ini dapat dianggap = volume dalam R4 = hypervolume

• Jika f (x,y,z) = 1 maka

[pic] adalah merupakan volume dari V

• Jika f = massa jenis benda,

maka M = massa benda = [pic]

CONTOH SOAL

1. Hitunglah [pic]dengan f (x,y,z) = x² + y² + z² dan R daerah dibatasi oleh

x+y+z = a, (a>0), x=0, y=0, z=0.

Jawab :

[pic]

[pic]

= [pic] [pic] [pic] x² + y² + z² dz dy dx

= … = [pic][pic]

2. Hitunglah [pic] dimana f (x, y, z) = x² + y2 + z² dan

V dibatasi oleh x + y + z = 5, x = 0, y = 0 dan z = 0

Jawab :

[pic] [pic] [pic] x² + y² + z² dz dy dx

= [pic] [pic] [pic] dy dx

= [pic] [pic][pic] dy dx

= [pic] [pic][pic] dy dx

= [pic] [pic] dx

= [pic] [pic] dx

= [pic] [pic] dx

= [pic][pic]

= …

= [pic]

3. Hitunglah volume dari R yang dibatasi oleh silinder z = 4-x² dengan

bidang-bidang x = 0, y = 0, y = 6 dan z = 0

Jawab :

V = [pic]

= [pic] [pic] [pic] dz dy dx

= [pic] [pic] (4-x²) dy dx

= [pic] [pic] dx

= 6 [pic] [pic] dx

= 6 . [pic]

= 6. ( 8 - [pic])

= 6. [pic] = [pic] = 32

4. Tentukan volume benda yang dibatasi oleh permukaan z = 9 - x² - y² dan bidang z =0

Jawab :

V = 4 [pic] [pic] [pic] dz dx dy

= 4 [pic] [pic] 9 - x² - y 2 dx dy

= 4 [pic] 9x - [pic]x3 - y²x [pic] dy

= 4 [pic] 9 [pic] - [pic](9 - y²)3/2 - y² (9 - y²)1/2 dy

Misal y = 3 sin θ

dy = 3 cos θ d θ

= 4 [pic]

= 4 [pic]

= 4 [pic]

= 4 . [pic] = [pic]

5. Tentukan volume benda di oktan pertama yang dibatasi oleh paraboloida z = x² + y²,

tabung x² + y² = 4 dan bidang-bidang koordinat

Jawab :

V = [pic] [pic] [pic] dz dx dy

= [pic] [pic] x² + y² dx dy

= [pic] [pic]x3 - y²x [pic] dy

= [pic] [pic](4-y²)[pic]+ y² (4-y²)1/2 dy

Misal y = 2 sin θ

= [pic][pic] 2 cos θ d θ

= [pic][pic] cos 4θ + [pic]16 sin ² θ cos² θ d θ

= [pic] . [pic] [pic] + 16 . [pic] . [pic] - 16 [pic] [pic]

= [pic]+ 4[pic] - 3[pic] = 2[pic]

6. Tentukan pusat massa daerah yang dibatasi oleh silinder parabolik z = 4 - x² dan

bidang-bidang x = 0, y = 0, y = 6 dan z = 0 dengan mengandaikan bahwa rapat massanya tetap sebesar [pic]

Jawab :

Daerahnya lihat gambar dari soal 3

Volume = [pic] = … = 32

M = Massa total = jumlah massa

= [pic] [pic] [pic] [pic] dz dy dx = 32 [pic]

Myz = Jumlah momen terhadap bidang yz

= [pic] [pic] [pic] [pic] x dz dy dx

= [pic] [pic]x (4 - x²) dy dx = …= 24 [pic]

Mxz = Jumlah momen terhadap bidang xz

= [pic] [pic] [pic] [pic] y dz dy dx

= [pic] [pic]y (4 - x²) dy dx = … = 96 [pic]

Mxy = Jumlah momen terhadap bidang xy

= [pic] [pic] [pic][pic] z dz dy dx

= [pic] [pic][pic] (4 - x²)² dy dx = …= [pic][pic]

[pic] [pic] = [pic] = [pic] = [pic]

[pic] = [pic] = [pic] = 3

[pic] = [pic] = [pic] = [pic]

Jadi pusat massa adalah ([pic], 3, [pic])

SOAL-SOAL LATIHAN

1. [pic][pic][pic] 2x – y – z dz dy dx = …

( [pic]

2. [pic][pic][pic] z [pic]² sin θ dz dp dθ = …

( [pic]

3. [pic][pic][pic] x y z dz dy dx = …

( [pic]

4. [pic][pic][pic] [pic]4 sin Φ dp dΦ dθ = …

( 2500 [pic]

5. Hitung volume benda yang dibatasi oleh x² + y² = a², paraboloida z = x² + y² dan

bidang z = 0

( ½ [pic] a4

6. Hitung volume benda yang dibatasi oleh bidang x + y + z = 5,

bidang z = 0, y = 0, x = 0

( [pic]

7. Tentukan volume yang dibatasi oleh paraboloida x² + y² = z dan

bidang z = 4

( 8[pic]

-----------------------

n ( [pic] |[pic][pic] [pic]

[pic][pic][pic][pic]%[pic],[pic]-[pic].[pic]/[pic]B[pic]C[pic]D[pic]E[pic]S[pic]s[pic]éÒ»éÒéÒéÒ¡Ò†ÒrU†Ò>,h«8ÐhBBK@ˆúÿCJOJ[?]QJ[?]^J[?]aJmH!sH!9jc[pic]h«8ÐhH¥@ˆúÿCJEHêÿOJ[?]QJ[?]U[pic]^J[?]aJmH!sH!'jî„K[pic]h«8ÐhH¥CJU[pic]V[pic]∞

y

x

z

a

a

a

2

6

4

z

x

y

2

dv

4

z

x

y

2

................
................

In order to avoid copyright disputes, this page is only a partial summary.

Google Online Preview   Download