Matematik

hjælp til en matematikopg.

28. december 2004 af cs (Slettet)
Hej er der nogle der kan og vil hjælpe med følgende to opgaver, da jeg har lidt problemer med dem.

1) udregn int((e^x)*cos(x)dx)

2) en kugle har ligningen
(x-2)^2+(y+1)^2+z^2=25
bestem tallet d så planen med ligningen
2x+y-z+d=0
er en tangentplan til kuglen.

håber nogle vil hjælpe

Brugbart svar (0)

Svar #1
28. december 2004 af Duffy

I det følgende vil store "S" gøre det ud for
integraltegnet (det du har kaldt "int"):

S(e^x)*cos(x)dx.

Vha partiel integration har vi :


S(e^x)*cos(x)dx=

(e^x)*cos(x)dx-S(e^x)*(-sin(x))dx=

(e^x)*cos(x)dx+S(e^x)*sin(x)dx=

(e^x)*cos(x)dx+[(e^x)*sin(x)-S(e^x)*cos(x)dx]=

(e^x)*cos(x)dx+(e^x)*sin(x)-S(e^x)*cos(x)dx]

Så har vi ved at lægge S(e^x)*cos(x)dx
til på begge sider af lighedstegnet:

2*S(e^x)*cos(x)dx=

(e^x)*cos(x)+(e^x)*sin(x)=

(e^x)*[cos(x)+sin(x)]

=>

S(e^x)*cos(x)dx=


(e^x)*[cos(x)+sin(x)]/2 + k , qed.

Duffy

Brugbart svar (0)

Svar #2
30. december 2004 af Duffy

2) En kugle har ligningen
(x-2)^2+(y+1)^2+z^2=25
bestem tallet d så planen med ligningen
2x+y-z+d=0
er en tangentplan til kuglen.


NYTÅRSGAVEN

Jeg giver dig hele svaret i det jeg
tror at du har behov for at se
en løsning på et sådant problem
for derefter selv at kunne løse
tilsvarende opgaver.

For at planen P med ligningen
P: 2x+y-z+d=0 skal være tangent-plan
til kuglen K skal afstanden fra
K's centrum til et punkt i P være
netop lig med K's radius.

Men vi får jo det hele foræret
i opgaveteksten.

K's ligning er

K: (x-2)^2+(y+1)^2+(z-0)^2=5^2

hvoraf man umiddelbart kan aflæse
K's centrum C=(2,-1,0)=(u,v,w) og
K's radius r=5
(se formelsamlingen!)

P's ligning er på formen
ax+by+cz+d=0,
hvor (a,b,c) er P's normalvektor.
Vi har altså at
(a,b,c)=(2,1,-1).



Nu er vha formelsamlingen
afstandsformlen for punkt C til plan P:

dist(C,P)=|a*u+b*v+c*w+d|/sqrt(a^2+b^2+c^2)

hvor kun d er ubekendt.

Vi skal således "styre" på d så

dist(C,P)=5 , hvilket ved første øjekast
synes at være én ligning med én ubekendt.
(Men det er det IKKE!)

dist(C,P)=|a*u+b*v+c*w+d|/sqrt(a^2+b^2+c^2)

=|2*2+1*(-1)+(-1)*0+d|/sqrt(2^2+1^2+(-1)^2)

=|3+d|/sqrt(6)

Vi skal altså nu løse ligningen:

5 =|3+d|/sqrt(6),

|3+d|=5*sqrt(6) .



For d >= -3:

3+d=5*sqrt(6) ,

d=5*sqrt(6)-3 ,

d=ca 9,2474 .



For d

-(3+d)=5*sqrt(6) ,

d=-5*sqrt(6)-3 ,

d=ca -15,2474 .



Så der er altså 2 løsninger til
opgaven. Det er 2 parallelle planer
på hver sin side af kuglen i en
afstand på 10 mellem dem.

- That'll be five dollars -

GODT NYTÅR

Duffy ;D


Skriv et svar til: hjælp til en matematikopg.

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.