Integrasi cakram

Integrasi cakram, dikenal dalam kalkulus integral sebagai metode cakram, adalah sebuah metode untuk menghitung volume sebuah benda putar dari sebuah material benda ketika mengintegrasi sepanjang sebuah sumbu "paralel" ke sumbu edar. Metode ini memodelkan hasil bentuk tiga dimensi sebagai sebuah tumpukan dari sebuah jumlah cakram jari-jari bervariasi yang tak terhingga dan ketebalan infinitesimal. ini juga memungkinkan untuk menggunakan prinsip-prinsip yang sama dengan gelanggang bukan cakram ("metode pencuci") untuk memperoleh benda putar yang berongga. Ini berlawanan dengan integrasi kulit, yang mengintegrasikan sepanjang sebuah sumbu tegak lurus dengan sumbu edar.

Definisi

Fungsi dari

Jika fungsi yang diputar adalah sebuah fungsi dari , integral berikut mewakili volume benda putar:

di mana adalah jarak antara fungsi dan sumbu rotasi. Ini bekerja hanya jika sumbu putar adalah horizontal (contoh: atau konstanta lainnya)

Fungsi dari

Jika fungsi yang diputar adalah sebuah fungsi dari , integral berikut akan memperoleh volume benda putar:

di mana adalah jarak antara fungsi dan sumbu rotasi Ini bekerja hanya jika sumbu putar adalah vertikal (contoh: atau konstanta lainnya).

Metode pencuci

Untuk memperoleh sebuah benda putar berongga ("metode pencuci"), tata caranya akan mengambil volume dari benda putar dalam dan menguranginya dari volume dari benda putar luar. Ini dapat dihitung dalam sebuah integral tunggal yang serupa dengan berikut.

di mana adalah fungsi yang paling terjauh dari sumbu putar dan adalah fungsi yang paling terdekat dari sumbu putar. Misalnya, gambar selanjutnya menunjukkan rotasi sekitar sumbu- dari "daun" merah yang ditutupi antara akar kuadrat dan kurva kuadratik:

Rotasi mengenai sumbu-x

Volume benda ini adalah:

Salah satunya harus berhati-hati untuk tidak mengevaluasi kuadrat dari selisih dari dua fungsi, tetapi untuk mengevaluasi selisih dari kuadrat dari dua fungsi.

(Rumus ini hanya bekerja untuk putaran mengenai sumbu-.)

Untuk memutar setiap sumbu horizontal, sederhanakan pengurangan dari sumbu itu setiap rumusnya. Jika adalah nilai sebuah sumbu horizontal, maka volumenya sama dengan

Misalnya, untuk memutar daerah antara dan sepanjang sumbu , salah satunya akan mengintegrasi sebagai berikut:

Batas integrasi tersebut adalah nol dari persamaan pertama dikurangi dengan kedua. Perhatikan bahwa ketika mengintegrasi sepanjang sebuah sumbu selain , grafik dari fungsi yang terjauh dari sumbu putar tidak terlalu jelas. Dalam contoh sebelumnya, meskipun grafik , berkenaan dengan sumbu-; lebih jauh dari grafik , berkenaan dengan sumbu putar, fungsi adalah fungsi dalam: grafiknya dekat dengan atau persamaan dari sumbu putar dalam contoh tersebut.

Gagasan yang sama dapat diterapkan pada kedua sumbu- dan sumbu vertikal lainnya. Salah satunya harus menyelesaikan setiap persamaan untuk sebelum salah satunya memasukkan mereka ke rumus integrasi.

Lihat pula

Referensi

  • "Volumes of Solids of Revolution". CliffsNotes.com. Diakses tanggal July 8, 2014.
  • (Inggris) Weisstein, Eric W. "Method of Disks". MathWorld.
  • Frank Ayres, Elliott Mendelson. Schaum's Outlines: Calculus. McGraw-Hill Professional 2008, ISBN 978-0-07-150861-2. pp. 244–248 (online copy, hlm. 244, pada Google Books. Retrieved July 12, 2013.)
  • "The Disk and Washer Methods" Avidemia.com

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.