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NOLAN JARA J.
1
PROBLEMA 1:
Sea el sólido definido en R³ por:
|}|;1;4/),,{( 222223
yzyxzyxRzyxS 
Calcular el volumen del solidó S
Solución:
2 2
( ) .................(*)
{( , , ) / | | 4 ;( , ) }
E
V E dV
E x y z R y z x y x y D

      

NOLAN JARA J.
2
2 2 2 22 2
2 2
2
2 2 2
3 2 2 2 2
4 ( ) 4 ( )1 1 1 1
1 | | 11 1
4 (
{( , ) / 1 1 ; 1 1}
{( , , ) / | | 4 ; 1 1 ; 1 1}
(*):
( ) ( ( ) ) 2 ( ( ) )
4 ( ( ) )
x y x yx x
x z y x z yy x y x
x
z y
D x y R x y x x
E x y z R y z x y x y x x
en
V E dz dy dx dz dy dx
dz dy dx
    
      
 

         
              
  

     
22 2
2
)1 1 1 1
2 2
0 0 0 0
1
2 2 2 2 2 1
0
0
4 ( ( 4 ( )) )
4 [(1/ 2)[ (4 ) (4 ) ( / ( 4 ))] / 2]|
yx x
x y x y
x
y
x
x y y dydx
y x y x arcsen y x y
 
   



    
      
    

Como la integración es muy complicada utilizaremos otro método
Otra forma: en coordenadas cilíndricas
2
3 2
2 1 4
( ) 0 0 | |
2 1 2
2 2 3/2 2 1
0
0 0 0
( ) {( , , ) / | | 4 ;0 1;0 2 }
( ) | ( , , ) | ( ( ) )
( ( [ 4 | |] ) (1/ 2)[(2 / 3)(4 ) | | ( )]|
(1/ 2) [2 3 |
r
T E r z r sen
r
r
T E r z R r sen z x r
V E J r z dv rdz dr d
r r r sen dr d r sen r d
se

 

 
   
 
   

  

  
        
 
      
  
   
  
2 /2
0 0
/2
0
| 16 / 3] 2 ((16 / 3) 2 3 )
2[(16 (6 / 3)) / 3 cos ]| 2(((8 3 3 ) / 3) 1)
n d sen d
 



   
  


   
     
 
PROBLEMA 2
Dado el cambio de variables definido por las ecuaciones x = u + v ; y = v – u2
. Calcular
el determinante jacobino de dicho cambio de variables. Sea T el triangulo del plano UV
cuyos vértices son los puntos (0,0) ;(2,0) y (0,2). sea R la imagen en el plano XY del
triangulo T . Mediante el cambio de variables dado:
Hacer un dibujo de la región R Calcular el área de la región R .
Calcular la integral doble de
 
R yx
dA
1
2
SOLUCIÓN
x = u + v ; y = v – u2
  u
u
v
y
u
y
v
x
u
x
vuJ 21
12
11
. 











Grafica en UV
NOLAN JARA J.
3
Las líneas que que encierran la superficie T en
el plano UV al ser proyectados sobre en el
plano XY también encierran otra superficie
entonces:
u+v=2: u=0: v=0
Grafica en XY
 
 
  XYXXRyxR
xyyxx
sonsproyectadacurvaslasEntonces
yxvcomo
uvvuvvuyx
yxucomo
uvvuyx
xvux
uu







23
2
2
2222
22
:20/,
::0:2
:
00
2
00
:
22
  2
2
0
2
2
0 3
14
2 udxxxdx
x
dydxdyS
x
R
R 






  
   
))3/32arctan()32(arctan(3/)32(2
|)3/)1(2arctan()2/3)(3/4(|
)1)3/)1(2(
1
)3/4(.1
)1)3/)1(2(3
4
1
)1)1(3/4(4/3
1
1
4/3)1(
1
1
1
1
1
1
1
11
2
0
2
0
2
0 2
2
0
2
0 2
2
0 2
2
0 2
2
0 2
2
0
2
0 22
2
2





















































 




   
xxdx
x
x
dx
x
dx
x
dx
x
dx
xx
dx
x
yx
dx
xy yx
dy
YX
dA
x
x
R
x
x
PROBLEMA 3
Sea R la porción acotada del primer cuadrante situada entre las curvas de ecuaciones: R
xy = 1 ; xy = 2 ; y = x ; y =4 x
Dibujarla y calcular la integral: dAyx
R
22

SOLUCIÓN:
Graficando la región R que es limitada por las líneas: xy = 1 ; xy = 2 ; y = x ; y =4 x
NOLAN JARA J.
4
R = R1  R2  R3
*En R1 *En R2 *En R3
2
2
2
1
 X 1
2
2
 X 21  x
XY
X
4
1

X
Y
X
21

x
yx
2

 dAy
22
x
=
dAy
22
x
+
dAy
22
x
+
dAy
22
x
dxdyyx
x
x
  








2
2
2
1
4
1
22
dxdyyx
x
x
  










1
2
2
2
1
22
dxdyyx
x
x
  










2
1
2
22
x
x
x
x
x
x
yxyxyx
2
2
1
32
2
1
1
2
2
32
4
1
2
2
2
1
32
333  














dx
x
dx
xx
dx
x
xx  























2
1
51
2
2
2
2
2
1
5
33
8
3
1
3
8
3
1
3
64
2
1
61
2
2
2
2
2
1
6
183
ln8
3
ln7
3
ln
9
32























 xx xxx
3
2ln7
18
1
9
4
3
2ln8
3
2ln7
3
2ln7
3
2ln
9
4
18
1



uydAx
R
22
3
2ln7

PROBLEMA 4
Calcular el volumen del cuerpo del espacio definido por las ecuaciones
 322
222 1
,0,1,1
yx
zzyxyx


SOLUCIÓN
R3R2R1R
NOLAN JARA J.
5
 
 
  
   
3
2 2
3 2
2
1
, / 0 1;1 1
:
cos ;
1
, / 1;0
cos 2
D
V s dA
x y
D x y R x x y x
usando transformacion de cordenadas de
cartesianas a polares donde
x r y rsen
T D r R r
sen
 

 
 


       
 
 
       
 

PROBLEMA 5
Calcular R
dAyx 33
, siendo R la región contenida en el cuadrante positivo y limitado por
las curvas 2,1,4,2 22222222
 yxyxyxyx
SOLUCIÓN
GRAFICO DE R
   
 
1
2
13 30
cos
1
2 2
0 01
cos
2 2
0 0
3
1 1
,
1
(1 cos )
cos 1 1
2 2
2
2
senT
sen
V s J r dA rdr d
r r
d sen d
r
sen
V s u

 
 
 
 
 
   
 
 



 
   
 
  
   
            
 
   
 
  
 
  
   
 
 
    
 
 
   
422
:
8
1
8
1
,
21,42/,
8
1
,
8
22
22
,
1,,
:
21,
42,
var
21,42/,
22
2222
2233
3333
2
22
22
22222
vu
yx
vu
y
vu
x
pero
dudvyxdudv
xy
yx
dudvvuJyxdAyx
vuRvuT
xy
vuJ
xy
yx
yx
y
v
x
v
y
u
x
u
yxJ
vuJyxJ
queSabemos
vyxv
uyxu
iablecambiodeHagamos
yxyxRyxRregionLa
RTRT
R T
R
R




























 
NOLAN JARA J.
6
GRFICA DE T(R)
 
    










 



2
1
4
2
2
4
2
3
2
1
4
2
2222
4128
1
48
1
48
1
vv u
RT
u
vu
dvdu
vu
dudv
yu
PROBLEMA 6:
Calcular
2 2 2
................(*)x y z
S
e dv 
 donde S es el conjunto de los puntos 3
),,( Rzyx 
tales que 0,1222
 zzyx
Solución:
Graficamos 0,1222
 zzyx
}10;11;11/),,{( 22223
yxzxyxxRzyxS 
Proyeccion de la region S




















R
v
dAyx
vv
dv
v
16
7
16
7
612
56
8
1
212
56
8
1
22
2
1
32
1
2
1
2
NOLAN JARA J.
7
Transformando a coordenadas esféricas
x=ρcosθsenφ
y=ρsenθsenφ
z=ρcosφ
|J(ρ,θ,φ)| = ρ²senφ
Donde la variación de ρ,θ,φ es:
10
2/0
20






En la integral (*)
2
2
2 /2 1
2
0 0 0
2 /2 1 2 /2
2
0 0 0 0 0 0
.| ( , , ) |. . . . .
( . . ) ( 2) ( 2)
.| ( , , ) |. 2 ( 2)
S
S
e J dv e sen d d d
sen e d d d sen e d d e
e J dv e
 
 
  
    

 

       
       
   
  
 

   
 
   
     

PROBLEMA 7
Calcular la integral triple 2
s
y dv
Donde S es el sólido
}41
);/(10/),,/(),,{(}41,0/),,{(
22
22332223


yx
yxzRzyxRzyxzyxzRzyxS 
Entonces tenemos que S=D1 U D2 pues D1 y D2 son regiones disjuntas
2 2 2
1 2S D D
y dv y dv y dv    ...........................(*)
}22;)4()1(
)1()4(,)1()4(/),,{(
22
2222223


xxyx
xyxyxzyxRzyxS
2
1D
y dv : en coordenadas esféricas
NOLAN JARA J.
8
}2/,20,21/),,{()1(
}21,0cos/),,{()1(
}41,0cos/),,{()1(
3
3
23






RDT
RDT
RDT
x=ρcosθsenφ
y=ρsenθsenφ
z=ρcosφ
|J(ρ,θ,φ)| = ρ²senφ
2 2
2
2 4 2 3
1 /2 0 1
2 2
2 3 5 2 2 2
1
/2 0 0 /2
( ) . . . . . .
. . / 5| . . (31/ 5) (1 cos ) cos .
(62 /15)
D
sen sen sen d d d sen sen d d d
sen sen d d sen d d
 

   
 
             
        


  

   
   
2
2D
y dv : en coordenadas cilíndricas
}20,21,/10/),,{()2(
}41,/10/),,{()2(
23
223




rrzRzrDT
rrzRzrDT
x=rcosθ
y=rsenθ
z=z
J(r,θ,z)=r
2 2 22 2 1/ 2 2
0 1 0 0 1
2
2 2 2
1
0
( ) . . . . .
. / 2 | . (3/ 2)
r
rsen r dz dr d rsen dr d
sen r d
 

   
  


    

En (*) : )2/315/62(2
 vy
s
NOLAN JARA J.
9

2
3 2 2 2 2
Problema nro 8
Calcular la integral dv.SiendoSel recinto solido
definido por:
( , , ) / 1, 0 4
:
:
s
z
S x y z x y y z x y
solucion
Graficamos el volumen S
        

Hallando laregion Dsobreel plano xy
NOLAN JARA J.
10
 
2 22
3 2 2 2
41 1
2 2
1 0
( , , ) /0 4 , 1 1,0 1
( ( ) )
Vemosquemediantecoordenadascartesianaselcalculodelaintegralse
complica,hacemosuncambiodevariblemediantecoordenada
x yx
s x y z y
S x y z y z x y x y x
z dv z dz dy dx
 
  
            
   
 3 2
scilindricastenemos
T(s)= (r, ,z) / 4 ; 0 ;0 1rsen z r r          
2
2
( )
2
1 4
2 2
0 0
( , , ) ( , ,
: ( , , ; ( , , ) ( , , )
( ( ) )
s T s
r
s r z rsen
z d v F r z J r z dv
si J r z r f x y z F r z z
z dv z dz rd r d

 
 
 


  

  

 
   
2
41 3
2
0 0
1 3
2 2 3 32
0 0
1 13
2 2 2 3 32
0 0
1 15 4
2 2 32
0 00
( ) )
3
1
( ( 4 ) )
3
1 1
( 4 ) ( 4 ) )
3 2
1 1
( 4 )
3 2 4
r
s r rs en
s r
s r o r
s
z
z d v r d r d
z d v r r s e n r d r d
z d v r d r s e n r d r d
r
z d v r s e n d

 






 
 
 

 
 
  


 
   
 
 
     
 
 
    
 
 
  
  
   



2 5 5 3
0 0
3
2 5 5
0
1 1
( 3 4 )
6 1 2
1 1
( 3 4 ) (co s )
6 1 2 3
s
s
z d v d se n d
co s
z d v
 
 

  

 
 
   
    
  

2 5 5 31 1
( 3 4 )
6 9s
z dv u   
NOLAN JARA J.
11
PROBLEMA 9:
Sea Ω el recinto comprendido entre el interior de un paraboloide 22
3 yxz  y el
interior de un elipsoide 94 222
 zyx , calcular zdv


Resolución:
Grafica del paraboloide:
Corte en los ejes coordenados
2/30:
30:
30:



yzxy
xzyx
zyxz
corte en los planos coordenados
Para el plano xy
elipseyx
z
.....34
0
22


Para el plano xz
parabolaxz
xz
y
....3
3
0
2
2



Para el plano YZ
parabolayz
yz
x
...34
43
0
2
2



Para : z=k(//planoXY)
elipsesdeconjuntokyx ......34 22

Grafica de una elipsoide
94 222
 zyx
Corte en los ejes coordenados
2/30:
30:
30:



yzxy
xzyx
zyxz
Corte en los ejes coordenados
Para el plano XY
elipseyx
z
...94
0
22


Para el plano XZ
elipsezx
y
...9
0
22


22
43 yxz 
NOLAN JARA J.
12
Para el plano YZ
elipsezy
x
...94
0
22


Para : z=k(//planoXY)
elipsesdeconjuntokyx
yxk
.....94
94
222
222


GRAFICA DE LA INTERSECCION DEL PARABOLOIDE Y EL ELIPSOIDE
Otra vista:
NOLAN JARA J.
13
Grafica de la ecuación (3)
34 22
 yx
2 22
2 22
2 2 2
3 2 2 2 2 2 2
9 4( 3 )/23
3 4 3( 3 )/2
{( , ) / 3 / 2 3 / 2; 3 3}
{( , , ) / 4 3 9 4 ; 3 / 2 3 / 2; 3 3}
( )
x yx
x z x yy x
D x y R x y x x
x y z R x y z x y x y x x
V zdv zdzdydx
 
     
         
                
     
Notamos que la integración es muy operativa, por eso utilizaremos coordenadas
cilíndricas.
}),(;)49(34/),,{( 22223
DyxyxzyxRzyxz 
En coordenadas cilíndricas:
x=rcosθ
2y=rsenθ
z=z
)9(3
))4(9(34
22
2222
rzr
yxzyx


De (3):
 20;50
0;5
54
2
22



r
rr
yx
)3.......(..............................54
0)4(6)4(2
:)2.().1.(
)2.......(..........).........4(9
)1.....(..........34:21
22
22222
222
22




yx
yxyx
endoreemplazan
yxz
yxzSS
NOLAN JARA J.
14
Además: J(r,θ,z) = r/2
2
2
2 5 9
( ) 0 0 3
2 5 5 3
( ) 0 0
2
6 4 5
0
0
2
0
2
0
( ) ( , , ) ( / 2)
( 5 )
( ) ( , , ) (1/ 4)
( ) (1/ 4) ( / 6 (5/ 4) | )
( ) (1/ 4) (125/12)
( ) (1/ 4)(125 /12) |
r
T r z r
T r
r
V J r z zdv r zdzdrd
r r drd
V J r z zdv
V r r d
V d
V










 






    
  




  
 
  
   
 
 
   
  


( ) (125 / 24)V  
PROBLEMA 10
Consideremos el recinto del primer octante de R3
  baconyxzbxyabxyaRzyx  0,,,;,, 22223
Calcular el volumen de Ω y hallar  
 dvyxxy 33
SOLUCIÓN
Hallaremos el volumen:
  
D
zdADV
Definiremos la región D
    
   
   
 
      
   
 
       

  




















b
au
b
av
b
au
b
av
DT
abdudvdudv
yx
yxV
emplazando
dudvvuJyxV
IIbabvabuaRvuDT
yx
vuJxy
yx
xy
y
v
x
v
y
u
x
u
yxJ
donde
vuJyxJxyvxyu
iabledecambiounalizando
IbabxyabxyaRyxD
2
22
22
22
2
22
22
22
222
2
1
2
1
2
1
Re
,
0,,/,
2
1
,22
22
,
1,,,
varRe
0,,/,


NOLAN JARA J.
15
       
   
 
    
  

 
 





b
au
b
av
DTDT
DD
abuvdudv
dudv
yx
uvyxdudvvuJuvyx
IIendefinidoestaDTyIendefinidoestaDComo
dAxyxyyxdAyxxyzdvyxxy
Hallando
222
22
2222
22223333
8
1
2
1
2
1
,
)()()(
PROBLEMA 11:
Calcular el volumen del sólido definido por las desigualdades x²+y²+z² 2
4a ,
z aa, >0, mediante coordenadas esféricas y coordenadas cilíndricas.
SOLUCIÓN:
En coordenadas esfericas:
T(s)= {(ρ,θ,φ)є R³/ 0 2
,2   2
4a , aa,cos  >0}
T(s)= {(ρ,θ,φ)є R³/ 0 ,2   sec,22  aa }
T(s)= {(ρ,θ,φ)є R³/ 0 ,2  3/0,2sec   aa }
x=ρcosθsenφ
y=ρsenθsenφ
z=ρcosφ
|J(ρ,θ,φ)| = ρ²senφ
Se tiene :
2 /3 2
2
0 0 sec
. . .
a
a
sen d d d
 

      
NOLAN JARA J.
16
/3
2 /3 2
3 3 3 3
sec0 0
0
/3
3 /3 3 3
0 0
/3
3 3 2
0
/3
3 3
0
. / 3 . . 2 [ (8 sec ) / 3. ]
2 [8 / 3 ( cos ) | / 3 .sec . ]
2 [(8 / 3) .( 1/ 2) / 3 tan .sec . ]
2 [(8 / 3) .( 1/ 2) / 3 tan . tan ]
2 [(4 / 3)]
|
a
a
sen d d sen a a d
a a sen d
a a d
a a d

 





       
    
   
  

 
  
  
  

  



3 3 2 /3
0
3
( / 3)tan (1/ 2) |
(5 / 3)
a a
a





En coordenadas cilíndricas:
T(s)={(r,θ,z) є R³/ })4(,30,20 22
razaar  
x= rcosθ
y= rsenθ
z= z
J(r,θ,z)=r






3
3
0
23
0
2/322
3
0
3
0
2222222
3
0
2
0
22
3
0
2
0
)4(3
0
2
0
)3/5(
]||)4(3/2[
])4([))4(()2/1(
))4((...
22
a
arra
drarraddrara
drdararddrdzr
aa
a aa
ara
a
a




 


PROBLEMA 12:
Sea S el sólido limitado, inferiormente por la parte superior del cono 222
44 zyx 
Y superiormente por la esfera zzyx 2222

Calcular la integral (1 )
s
x dv
SOLUCIÓN:
Graficamos:
NOLAN JARA J.
17
 
   
 
 
2 2 2
1
2 2 2
2
3 2 2 2 2
1 2
2 2 2 2
2 2
2 2 2 2
2 2 2 2 2 2
2 2
sea:
4x +4y =z .......
x +y +z =2z.....S
: , , / 2 1 ( ) 1,( , )
: S
Entoncesinterceptamosestasdos superficies:
2 1 ( ) 1
2 1 1 ( )
4 1 4 1 ( )
5 4
S
S x y z x y z x y x y D
D S
x y x y
x y x y
x y x y x y
x y x
       

    
    
      
  2 2
2 2 16 4
....
25 5
y
x y circunferencia deradio R

  
Graficando la región D:
NOLAN JARA J.
18
 
2
1
2
3
3 2
Transformando a coordenadas cilindricas:
cos
2 1 ........
Dela region Dsededuce:
0 2 ..........
4
0 ............
5
De α,β,δ,tenemos:
4
( ): ( , , ) / 2 1 ;0 ;0 2
5
( , , )
x r
y rsen
z z
r z r
r
T S r z r z r r
J r z r



  

  




   
  
  
       

2
2
s
4
2 15
s 0 0 2
4
2 5
1
2
0 0
4
2 5
2
0 0
4
2 5
2 2 2 2 3
0 0
(1+x)dv ( , ) ( , , )
(1+x)dv. (1 cos )
( (1 cos ) ) )
( (1 cos ) ( 1 2 ) )
( ( 1 2 cos 1 cos 2
s
r
r z r
r
r
r
r
r
f x y J r z dv
r rdzdrd
r r z dr d
r r r r dr d
r r r r r r









 
 
 
 

  

 
 
 

 
 
   
     
 
   
 
 
 
3
2 2 32 3 4
2 2 32 5
0 0
2
0
s
) )
2(1 ) 1 4 cos
cos (1 ) 2
8 8 3 3
cos arctan(1/3) 47 2
cos
4 16 250 25
4
(1+x)dv.
25
r
dr d
r r r r
arcsenr r r
d







 
 

 

 
    
    
  
      
  
 



PROBLEMA 13:
Calcular el plano tangente P a la superficie de ecuación 033
 yxzxxz en el
punto (1,3,1). Sean A,B,C los puntos en los que el plano P corta a los ejes coordenados.
Calcular mediante una integral triple el volumen del tetraedro cuyos vértices son el
origen y los puntos A,B y C.
NOLAN JARA J.
19
Hallando el plano tangente P(t):
Sea : 03),,( 3
 yxzxxzzyxF
Punto de tangencia: )1,3,1(),,( 000 zyx
Ecuación del plano tangente
063:)(
)1().4.().3(),2.(
)4..(..............................).........,,(
)3.....(..............................).........,,(
)2........(..........).........6,1,3()1,3,1(
)33,1,13(),,(
),,(...
)1........(0),,()(:)(
0000
23
000
000
0000







zyxtP
enydoreemplazan
zyxP
zyxP
F
xxzzzzyxF
zyxFgradienteelhallando
zyxFpptP
Hallando los puntos de corte del plano P(t) con los ejes coordenados:
En x:Hacemos y=z=0A: x=2
En y:x=z=0B:y=-6
en Z:x=y=0C:z=6
3
( )
{( , , ) / 0 3 6;( , ) }
S
V s dv
S x y z R z y x x y D

      

NOLAN JARA J.
20
Graficando la ecuación D
2
0
6
23
0
6
2
0
6
3/)6(
0
2
0
6
3/)6(
0
0
6
3/)6(
0
63
0
2
12)(
|)3663/)(6/1()3612()6/1()(
|)6)2/3(()63()(
}06;3/)6(0/),{(
udvsV
yyydyyysV
dyxxyxdxdyxydzdxdydvsV
yyxRyxD
S
y
y
y
y
x
y
y
xS y
y
x
xy
z






    












PROBLEMA 14:
Calcular usando coordenadas esféricas 2 2 2
( / ( ))
S
xyz x y z dv  siendo S el recinto
limitado en el primer octante por la esfera 4222
 zyx
Solución:
}40;40;20/),,{( 2223
yxzxyxRzyxS 
NOLAN JARA J.
21
Convirtiendo a coordenadas esféricas:
x=ρcosθsenφ
y=ρsenθsenφ
z=ρcosφ
intervalos de variación:
2/0
20
2/0






Operando
2
2 /2 /2 2 /2 /2
4 2 2 4
0 0 0 0 0 0
2
(( cos )( )( cos )( ) / )
1/ 4 ( 2 )( 2 ) 1/ 4 ( 1/ 2) 2 . . ( 2. 2 )
(( cos )( )( cos )( ) / )
1/
s
s
sen sen sen sen dv
sen sen sen d d d sen sen sen
sen sen sen sen dv
   
  
          
             
          
  

     


     

2 /2 2 /2 2
2 4 4 2 4
0 0 0 0 0
2
4
0
4 ( 1/ 2) 2 . . .( 2) 1/ 4 ( 2 . . ) 1/ 4 (1/ 2)
1/ 8( ) 32 / 40
sen sen d d sen sen d d
d
 
    

          
 
    

   
 
    

NOLAN JARA J.
22
PROBLEMA 15:
Calcular el volumen del sólido.
  yxyxyxR zzyxS
2222223
1;
4
1
0/,, 
Usando coordenadas esféricas y cilíndricas:
SOLUCIÓN:
S
dV
Haciendo una transformación de coordenadas a coordenadas cilíndricas:
x= rcos ; y= rsen ; z= z
Donde el jacobiano J(r,  )=r
2 2 2 2 22 2 21 1
0 ( ( 0 : 1
4 2
) cos ) cosr zrsen r sen senr r r            
 
3 21
( , , ) / 0 2 :0 : 1
2
S r z r r zR r          
     
21 1
31 32 2 22 2
2 32
0 0 0 0 0
1 21 0.75
3 3
1
r
r
dz rdr d r rdr d dr ur r
  
  
    
                      
     
En coordenadas esféricas:
x= rcosθsenф ; y= rsenθsenф ; z= rcosф
Donde el jacobiano J(r,θ, ф)=r2
senф:
   
       

 senrsensenrsenrsensenr
senrsensenr
r
2222
22
coscos
cos
1cos
4
1
0


NOLAN JARA J.
23
 
4
0.20:
2
1
0/),,(
3 
  rrS R
  ur ddd
sen
dddrsendV
S
3
2
0
2
0
4
0
2
0
4
0
2
1
0
2
76.0
2
2
1
122
2
1
6
1
24
44 







































    




  
PROBLEMA 16:
Siendo   363694/,, 2223
 zyxRzyxS
Calcular usando un cambio de variable adecuado, la integral
  
S
dvzyx
2
632
SOLUCIÓN
Usando coordenadas esféricas
 
    
    
    
 
    
 
  










 




























2
0 0
1
0
22
2
22
22
3
2
2
2
2
2
2
2
222
coscos216
6coscos6632
coscos6632
0,20,10/,,
.2.3,,
cos
2
cos
3
123
363694
dddrsenrsensensenr
ddrdsenrsensensenrdvzyx
sensensenrzyx
rRrST
donde
senrrJ
rz
senrsen
y
senr
x
zyx
zyx
r
S ST
   
 








4
5
216
cos2
3
2
5
216
cos22
5
216
2
0
2
0 0
3

 

 











 
dsen
sen
ddsensensensensensen
  
S
zyx 
5
864
632
2
PROBLEMA 17:
NOLAN JARA J.
24
Hallar el volumen del sólido situado en el exterior del paraboloide z=x2
+y2
que lo limita
el semiplano 0z y en el interior del cilindrox2
+y2
=2x
SOLUCIÓN
El volumen del sólido encerrado es:
    
 
   
   
 
 
 
3
2
0
2
0
4
2
0
cos2
0
32
2
22
222
2
3
322
4
4
4
cos2
22
22
,cos20/,
22
cos;cos2
cos2cos
,:cos
11/,
usen
sen
dddrrdrdrrV
rRrDT
tenemos
positivoserdebecomor
rrsenr
rrJrsenyrx
polaresscoordenadapasandoa
yxRyxD
dondezdAV
r
DT
D















































   


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  • 1. NOLAN JARA J. 1 PROBLEMA 1: Sea el sólido definido en R³ por: |}|;1;4/),,{( 222223 yzyxzyxRzyxS  Calcular el volumen del solidó S Solución: 2 2 ( ) .................(*) {( , , ) / | | 4 ;( , ) } E V E dV E x y z R y z x y x y D         
  • 2. NOLAN JARA J. 2 2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 4 ( ) 4 ( )1 1 1 1 1 | | 11 1 4 ( {( , ) / 1 1 ; 1 1} {( , , ) / | | 4 ; 1 1 ; 1 1} (*): ( ) ( ( ) ) 2 ( ( ) ) 4 ( ( ) ) x y x yx x x z y x z yy x y x x z y D x y R x y x x E x y z R y z x y x y x x en V E dz dy dx dz dy dx dz dy dx                                                   22 2 2 )1 1 1 1 2 2 0 0 0 0 1 2 2 2 2 2 1 0 0 4 ( ( 4 ( )) ) 4 [(1/ 2)[ (4 ) (4 ) ( / ( 4 ))] / 2]| yx x x y x y x y x x y y dydx y x y x arcsen y x y                            Como la integración es muy complicada utilizaremos otro método Otra forma: en coordenadas cilíndricas 2 3 2 2 1 4 ( ) 0 0 | | 2 1 2 2 2 3/2 2 1 0 0 0 0 ( ) {( , , ) / | | 4 ;0 1;0 2 } ( ) | ( , , ) | ( ( ) ) ( ( [ 4 | |] ) (1/ 2)[(2 / 3)(4 ) | | ( )]| (1/ 2) [2 3 | r T E r z r sen r r T E r z R r sen z x r V E J r z dv rdz dr d r r r sen dr d r sen r d se                                                     2 /2 0 0 /2 0 | 16 / 3] 2 ((16 / 3) 2 3 ) 2[(16 (6 / 3)) / 3 cos ]| 2(((8 3 3 ) / 3) 1) n d sen d                           PROBLEMA 2 Dado el cambio de variables definido por las ecuaciones x = u + v ; y = v – u2 . Calcular el determinante jacobino de dicho cambio de variables. Sea T el triangulo del plano UV cuyos vértices son los puntos (0,0) ;(2,0) y (0,2). sea R la imagen en el plano XY del triangulo T . Mediante el cambio de variables dado: Hacer un dibujo de la región R Calcular el área de la región R . Calcular la integral doble de   R yx dA 1 2 SOLUCIÓN x = u + v ; y = v – u2   u u v y u y v x u x vuJ 21 12 11 .             Grafica en UV
  • 3. NOLAN JARA J. 3 Las líneas que que encierran la superficie T en el plano UV al ser proyectados sobre en el plano XY también encierran otra superficie entonces: u+v=2: u=0: v=0 Grafica en XY       XYXXRyxR xyyxx sonsproyectadacurvaslasEntonces yxvcomo uvvuvvuyx yxucomo uvvuyx xvux uu        23 2 2 2222 22 :20/, ::0:2 : 00 2 00 : 22   2 2 0 2 2 0 3 14 2 udxxxdx x dydxdyS x R R               ))3/32arctan()32(arctan(3/)32(2 |)3/)1(2arctan()2/3)(3/4(| )1)3/)1(2( 1 )3/4(.1 )1)3/)1(2(3 4 1 )1)1(3/4(4/3 1 1 4/3)1( 1 1 1 1 1 1 1 11 2 0 2 0 2 0 2 2 0 2 0 2 2 0 2 2 0 2 2 0 2 2 0 2 0 22 2 2                                                                xxdx x x dx x dx x dx x dx xx dx x yx dx xy yx dy YX dA x x R x x PROBLEMA 3 Sea R la porción acotada del primer cuadrante situada entre las curvas de ecuaciones: R xy = 1 ; xy = 2 ; y = x ; y =4 x Dibujarla y calcular la integral: dAyx R 22  SOLUCIÓN: Graficando la región R que es limitada por las líneas: xy = 1 ; xy = 2 ; y = x ; y =4 x
  • 4. NOLAN JARA J. 4 R = R1  R2  R3 *En R1 *En R2 *En R3 2 2 2 1  X 1 2 2  X 21  x XY X 4 1  X Y X 21  x yx 2   dAy 22 x = dAy 22 x + dAy 22 x + dAy 22 x dxdyyx x x            2 2 2 1 4 1 22 dxdyyx x x              1 2 2 2 1 22 dxdyyx x x              2 1 2 22 x x x x x x yxyxyx 2 2 1 32 2 1 1 2 2 32 4 1 2 2 2 1 32 333                 dx x dx xx dx x xx                          2 1 51 2 2 2 2 2 1 5 33 8 3 1 3 8 3 1 3 64 2 1 61 2 2 2 2 2 1 6 183 ln8 3 ln7 3 ln 9 32                         xx xxx 3 2ln7 18 1 9 4 3 2ln8 3 2ln7 3 2ln7 3 2ln 9 4 18 1    uydAx R 22 3 2ln7  PROBLEMA 4 Calcular el volumen del cuerpo del espacio definido por las ecuaciones  322 222 1 ,0,1,1 yx zzyxyx   SOLUCIÓN R3R2R1R
  • 5. NOLAN JARA J. 5            3 2 2 3 2 2 1 , / 0 1;1 1 : cos ; 1 , / 1;0 cos 2 D V s dA x y D x y R x x y x usando transformacion de cordenadas de cartesianas a polares donde x r y rsen T D r R r sen                                 PROBLEMA 5 Calcular R dAyx 33 , siendo R la región contenida en el cuadrante positivo y limitado por las curvas 2,1,4,2 22222222  yxyxyxyx SOLUCIÓN GRAFICO DE R       1 2 13 30 cos 1 2 2 0 01 cos 2 2 0 0 3 1 1 , 1 (1 cos ) cos 1 1 2 2 2 2 senT sen V s J r dA rdr d r r d sen d r sen V s u                                                                                        422 : 8 1 8 1 , 21,42/, 8 1 , 8 22 22 , 1,, : 21, 42, var 21,42/, 22 2222 2233 3333 2 22 22 22222 vu yx vu y vu x pero dudvyxdudv xy yx dudvvuJyxdAyx vuRvuT xy vuJ xy yx yx y v x v y u x u yxJ vuJyxJ queSabemos vyxv uyxu iablecambiodeHagamos yxyxRyxRregionLa RTRT R T R R                              
  • 6. NOLAN JARA J. 6 GRFICA DE T(R)                       2 1 4 2 2 4 2 3 2 1 4 2 2222 4128 1 48 1 48 1 vv u RT u vu dvdu vu dudv yu PROBLEMA 6: Calcular 2 2 2 ................(*)x y z S e dv   donde S es el conjunto de los puntos 3 ),,( Rzyx  tales que 0,1222  zzyx Solución: Graficamos 0,1222  zzyx }10;11;11/),,{( 22223 yxzxyxxRzyxS  Proyeccion de la region S                     R v dAyx vv dv v 16 7 16 7 612 56 8 1 212 56 8 1 22 2 1 32 1 2 1 2
  • 7. NOLAN JARA J. 7 Transformando a coordenadas esféricas x=ρcosθsenφ y=ρsenθsenφ z=ρcosφ |J(ρ,θ,φ)| = ρ²senφ Donde la variación de ρ,θ,φ es: 10 2/0 20       En la integral (*) 2 2 2 /2 1 2 0 0 0 2 /2 1 2 /2 2 0 0 0 0 0 0 .| ( , , ) |. . . . . ( . . ) ( 2) ( 2) .| ( , , ) |. 2 ( 2) S S e J dv e sen d d d sen e d d d sen e d d e e J dv e                                                            PROBLEMA 7 Calcular la integral triple 2 s y dv Donde S es el sólido }41 );/(10/),,/(),,{(}41,0/),,{( 22 22332223   yx yxzRzyxRzyxzyxzRzyxS  Entonces tenemos que S=D1 U D2 pues D1 y D2 son regiones disjuntas 2 2 2 1 2S D D y dv y dv y dv    ...........................(*) }22;)4()1( )1()4(,)1()4(/),,{( 22 2222223   xxyx xyxyxzyxRzyxS 2 1D y dv : en coordenadas esféricas
  • 8. NOLAN JARA J. 8 }2/,20,21/),,{()1( }21,0cos/),,{()1( }41,0cos/),,{()1( 3 3 23       RDT RDT RDT x=ρcosθsenφ y=ρsenθsenφ z=ρcosφ |J(ρ,θ,φ)| = ρ²senφ 2 2 2 2 4 2 3 1 /2 0 1 2 2 2 3 5 2 2 2 1 /2 0 0 /2 ( ) . . . . . . . . / 5| . . (31/ 5) (1 cos ) cos . (62 /15) D sen sen sen d d d sen sen d d d sen sen d d sen d d                                               2 2D y dv : en coordenadas cilíndricas }20,21,/10/),,{()2( }41,/10/),,{()2( 23 223     rrzRzrDT rrzRzrDT x=rcosθ y=rsenθ z=z J(r,θ,z)=r 2 2 22 2 1/ 2 2 0 1 0 0 1 2 2 2 2 1 0 ( ) . . . . . . / 2 | . (3/ 2) r rsen r dz dr d rsen dr d sen r d                   En (*) : )2/315/62(2  vy s
  • 9. NOLAN JARA J. 9  2 3 2 2 2 2 Problema nro 8 Calcular la integral dv.SiendoSel recinto solido definido por: ( , , ) / 1, 0 4 : : s z S x y z x y y z x y solucion Graficamos el volumen S           Hallando laregion Dsobreel plano xy
  • 10. NOLAN JARA J. 10   2 22 3 2 2 2 41 1 2 2 1 0 ( , , ) /0 4 , 1 1,0 1 ( ( ) ) Vemosquemediantecoordenadascartesianaselcalculodelaintegralse complica,hacemosuncambiodevariblemediantecoordenada x yx s x y z y S x y z y z x y x y x z dv z dz dy dx                        3 2 scilindricastenemos T(s)= (r, ,z) / 4 ; 0 ;0 1rsen z r r           2 2 ( ) 2 1 4 2 2 0 0 ( , , ) ( , , : ( , , ; ( , , ) ( , , ) ( ( ) ) s T s r s r z rsen z d v F r z J r z dv si J r z r f x y z F r z z z dv z dz rd r d                        2 41 3 2 0 0 1 3 2 2 3 32 0 0 1 13 2 2 2 3 32 0 0 1 15 4 2 2 32 0 00 ( ) ) 3 1 ( ( 4 ) ) 3 1 1 ( 4 ) ( 4 ) ) 3 2 1 1 ( 4 ) 3 2 4 r s r rs en s r s r o r s z z d v r d r d z d v r r s e n r d r d z d v r d r s e n r d r d r z d v r s e n d                                                                    2 5 5 3 0 0 3 2 5 5 0 1 1 ( 3 4 ) 6 1 2 1 1 ( 3 4 ) (co s ) 6 1 2 3 s s z d v d se n d co s z d v                           2 5 5 31 1 ( 3 4 ) 6 9s z dv u   
  • 11. NOLAN JARA J. 11 PROBLEMA 9: Sea Ω el recinto comprendido entre el interior de un paraboloide 22 3 yxz  y el interior de un elipsoide 94 222  zyx , calcular zdv   Resolución: Grafica del paraboloide: Corte en los ejes coordenados 2/30: 30: 30:    yzxy xzyx zyxz corte en los planos coordenados Para el plano xy elipseyx z .....34 0 22   Para el plano xz parabolaxz xz y ....3 3 0 2 2    Para el plano YZ parabolayz yz x ...34 43 0 2 2    Para : z=k(//planoXY) elipsesdeconjuntokyx ......34 22  Grafica de una elipsoide 94 222  zyx Corte en los ejes coordenados 2/30: 30: 30:    yzxy xzyx zyxz Corte en los ejes coordenados Para el plano XY elipseyx z ...94 0 22   Para el plano XZ elipsezx y ...9 0 22   22 43 yxz 
  • 12. NOLAN JARA J. 12 Para el plano YZ elipsezy x ...94 0 22   Para : z=k(//planoXY) elipsesdeconjuntokyx yxk .....94 94 222 222   GRAFICA DE LA INTERSECCION DEL PARABOLOIDE Y EL ELIPSOIDE Otra vista:
  • 13. NOLAN JARA J. 13 Grafica de la ecuación (3) 34 22  yx 2 22 2 22 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 9 4( 3 )/23 3 4 3( 3 )/2 {( , ) / 3 / 2 3 / 2; 3 3} {( , , ) / 4 3 9 4 ; 3 / 2 3 / 2; 3 3} ( ) x yx x z x yy x D x y R x y x x x y z R x y z x y x y x x V zdv zdzdydx                                          Notamos que la integración es muy operativa, por eso utilizaremos coordenadas cilíndricas. }),(;)49(34/),,{( 22223 DyxyxzyxRzyxz  En coordenadas cilíndricas: x=rcosθ 2y=rsenθ z=z )9(3 ))4(9(34 22 2222 rzr yxzyx   De (3):  20;50 0;5 54 2 22    r rr yx )3.......(..............................54 0)4(6)4(2 :)2.().1.( )2.......(..........).........4(9 )1.....(..........34:21 22 22222 222 22     yx yxyx endoreemplazan yxz yxzSS
  • 14. NOLAN JARA J. 14 Además: J(r,θ,z) = r/2 2 2 2 5 9 ( ) 0 0 3 2 5 5 3 ( ) 0 0 2 6 4 5 0 0 2 0 2 0 ( ) ( , , ) ( / 2) ( 5 ) ( ) ( , , ) (1/ 4) ( ) (1/ 4) ( / 6 (5/ 4) | ) ( ) (1/ 4) (125/12) ( ) (1/ 4)(125 /12) | r T r z r T r r V J r z zdv r zdzdrd r r drd V J r z zdv V r r d V d V                                                        ( ) (125 / 24)V   PROBLEMA 10 Consideremos el recinto del primer octante de R3   baconyxzbxyabxyaRzyx  0,,,;,, 22223 Calcular el volumen de Ω y hallar    dvyxxy 33 SOLUCIÓN Hallaremos el volumen:    D zdADV Definiremos la región D                                                             b au b av b au b av DT abdudvdudv yx yxV emplazando dudvvuJyxV IIbabvabuaRvuDT yx vuJxy yx xy y v x v y u x u yxJ donde vuJyxJxyvxyu iabledecambiounalizando IbabxyabxyaRyxD 2 22 22 22 2 22 22 22 222 2 1 2 1 2 1 Re , 0,,/, 2 1 ,22 22 , 1,,, varRe 0,,/,  
  • 15. NOLAN JARA J. 15                                 b au b av DTDT DD abuvdudv dudv yx uvyxdudvvuJuvyx IIendefinidoestaDTyIendefinidoestaDComo dAxyxyyxdAyxxyzdvyxxy Hallando 222 22 2222 22223333 8 1 2 1 2 1 , )()()( PROBLEMA 11: Calcular el volumen del sólido definido por las desigualdades x²+y²+z² 2 4a , z aa, >0, mediante coordenadas esféricas y coordenadas cilíndricas. SOLUCIÓN: En coordenadas esfericas: T(s)= {(ρ,θ,φ)є R³/ 0 2 ,2   2 4a , aa,cos  >0} T(s)= {(ρ,θ,φ)є R³/ 0 ,2   sec,22  aa } T(s)= {(ρ,θ,φ)є R³/ 0 ,2  3/0,2sec   aa } x=ρcosθsenφ y=ρsenθsenφ z=ρcosφ |J(ρ,θ,φ)| = ρ²senφ Se tiene : 2 /3 2 2 0 0 sec . . . a a sen d d d          
  • 16. NOLAN JARA J. 16 /3 2 /3 2 3 3 3 3 sec0 0 0 /3 3 /3 3 3 0 0 /3 3 3 2 0 /3 3 3 0 . / 3 . . 2 [ (8 sec ) / 3. ] 2 [8 / 3 ( cos ) | / 3 .sec . ] 2 [(8 / 3) .( 1/ 2) / 3 tan .sec . ] 2 [(8 / 3) .( 1/ 2) / 3 tan . tan ] 2 [(4 / 3)] | a a sen d d sen a a d a a sen d a a d a a d                                                3 3 2 /3 0 3 ( / 3)tan (1/ 2) | (5 / 3) a a a      En coordenadas cilíndricas: T(s)={(r,θ,z) є R³/ })4(,30,20 22 razaar   x= rcosθ y= rsenθ z= z J(r,θ,z)=r       3 3 0 23 0 2/322 3 0 3 0 2222222 3 0 2 0 22 3 0 2 0 )4(3 0 2 0 )3/5( ]||)4(3/2[ ])4([))4(()2/1( ))4((... 22 a arra drarraddrara drdararddrdzr aa a aa ara a a         PROBLEMA 12: Sea S el sólido limitado, inferiormente por la parte superior del cono 222 44 zyx  Y superiormente por la esfera zzyx 2222  Calcular la integral (1 ) s x dv SOLUCIÓN: Graficamos:
  • 17. NOLAN JARA J. 17           2 2 2 1 2 2 2 2 3 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 sea: 4x +4y =z ....... x +y +z =2z.....S : , , / 2 1 ( ) 1,( , ) : S Entoncesinterceptamosestasdos superficies: 2 1 ( ) 1 2 1 1 ( ) 4 1 4 1 ( ) 5 4 S S x y z x y z x y x y D D S x y x y x y x y x y x y x y x y x                             2 2 2 2 16 4 .... 25 5 y x y circunferencia deradio R     Graficando la región D:
  • 18. NOLAN JARA J. 18   2 1 2 3 3 2 Transformando a coordenadas cilindricas: cos 2 1 ........ Dela region Dsededuce: 0 2 .......... 4 0 ............ 5 De α,β,δ,tenemos: 4 ( ): ( , , ) / 2 1 ;0 ;0 2 5 ( , , ) x r y rsen z z r z r r T S r z r z r r J r z r                                  2 2 s 4 2 15 s 0 0 2 4 2 5 1 2 0 0 4 2 5 2 0 0 4 2 5 2 2 2 2 3 0 0 (1+x)dv ( , ) ( , , ) (1+x)dv. (1 cos ) ( (1 cos ) ) ) ( (1 cos ) ( 1 2 ) ) ( ( 1 2 cos 1 cos 2 s r r z r r r r r r f x y J r z dv r rdzdrd r r z dr d r r r r dr d r r r r r r                                                        3 2 2 32 3 4 2 2 32 5 0 0 2 0 s ) ) 2(1 ) 1 4 cos cos (1 ) 2 8 8 3 3 cos arctan(1/3) 47 2 cos 4 16 250 25 4 (1+x)dv. 25 r dr d r r r r arcsenr r r d                                              PROBLEMA 13: Calcular el plano tangente P a la superficie de ecuación 033  yxzxxz en el punto (1,3,1). Sean A,B,C los puntos en los que el plano P corta a los ejes coordenados. Calcular mediante una integral triple el volumen del tetraedro cuyos vértices son el origen y los puntos A,B y C.
  • 19. NOLAN JARA J. 19 Hallando el plano tangente P(t): Sea : 03),,( 3  yxzxxzzyxF Punto de tangencia: )1,3,1(),,( 000 zyx Ecuación del plano tangente 063:)( )1().4.().3(),2.( )4..(..............................).........,,( )3.....(..............................).........,,( )2........(..........).........6,1,3()1,3,1( )33,1,13(),,( ),,(... )1........(0),,()(:)( 0000 23 000 000 0000        zyxtP enydoreemplazan zyxP zyxP F xxzzzzyxF zyxFgradienteelhallando zyxFpptP Hallando los puntos de corte del plano P(t) con los ejes coordenados: En x:Hacemos y=z=0A: x=2 En y:x=z=0B:y=-6 en Z:x=y=0C:z=6 3 ( ) {( , , ) / 0 3 6;( , ) } S V s dv S x y z R z y x x y D         
  • 20. NOLAN JARA J. 20 Graficando la ecuación D 2 0 6 23 0 6 2 0 6 3/)6( 0 2 0 6 3/)6( 0 0 6 3/)6( 0 63 0 2 12)( |)3663/)(6/1()3612()6/1()( |)6)2/3(()63()( }06;3/)6(0/),{( udvsV yyydyyysV dyxxyxdxdyxydzdxdydvsV yyxRyxD S y y y y x y y xS y y x xy z                        PROBLEMA 14: Calcular usando coordenadas esféricas 2 2 2 ( / ( )) S xyz x y z dv  siendo S el recinto limitado en el primer octante por la esfera 4222  zyx Solución: }40;40;20/),,{( 2223 yxzxyxRzyxS 
  • 21. NOLAN JARA J. 21 Convirtiendo a coordenadas esféricas: x=ρcosθsenφ y=ρsenθsenφ z=ρcosφ intervalos de variación: 2/0 20 2/0       Operando 2 2 /2 /2 2 /2 /2 4 2 2 4 0 0 0 0 0 0 2 (( cos )( )( cos )( ) / ) 1/ 4 ( 2 )( 2 ) 1/ 4 ( 1/ 2) 2 . . ( 2. 2 ) (( cos )( )( cos )( ) / ) 1/ s s sen sen sen sen dv sen sen sen d d d sen sen sen sen sen sen sen dv                                                               2 /2 2 /2 2 2 4 4 2 4 0 0 0 0 0 2 4 0 4 ( 1/ 2) 2 . . .( 2) 1/ 4 ( 2 . . ) 1/ 4 (1/ 2) 1/ 8( ) 32 / 40 sen sen d d sen sen d d d                                       
  • 22. NOLAN JARA J. 22 PROBLEMA 15: Calcular el volumen del sólido.   yxyxyxR zzyxS 2222223 1; 4 1 0/,,  Usando coordenadas esféricas y cilíndricas: SOLUCIÓN: S dV Haciendo una transformación de coordenadas a coordenadas cilíndricas: x= rcos ; y= rsen ; z= z Donde el jacobiano J(r,  )=r 2 2 2 2 22 2 21 1 0 ( ( 0 : 1 4 2 ) cos ) cosr zrsen r sen senr r r               3 21 ( , , ) / 0 2 :0 : 1 2 S r z r r zR r                 21 1 31 32 2 22 2 2 32 0 0 0 0 0 1 21 0.75 3 3 1 r r dz rdr d r rdr d dr ur r                                         En coordenadas esféricas: x= rcosθsenф ; y= rsenθsenф ; z= rcosф Donde el jacobiano J(r,θ, ф)=r2 senф:               senrsensenrsenrsensenr senrsensenr r 2222 22 coscos cos 1cos 4 1 0  
  • 23. NOLAN JARA J. 23   4 0.20: 2 1 0/),,( 3    rrS R   ur ddd sen dddrsendV S 3 2 0 2 0 4 0 2 0 4 0 2 1 0 2 76.0 2 2 1 122 2 1 6 1 24 44                                                     PROBLEMA 16: Siendo   363694/,, 2223  zyxRzyxS Calcular usando un cambio de variable adecuado, la integral    S dvzyx 2 632 SOLUCIÓN Usando coordenadas esféricas                                                                      2 0 0 1 0 22 2 22 22 3 2 2 2 2 2 2 2 222 coscos216 6coscos6632 coscos6632 0,20,10/,, .2.3,, cos 2 cos 3 123 363694 dddrsenrsensensenr ddrdsenrsensensenrdvzyx sensensenrzyx rRrST donde senrrJ rz senrsen y senr x zyx zyx r S ST               4 5 216 cos2 3 2 5 216 cos22 5 216 2 0 2 0 0 3                    dsen sen ddsensensensensensen    S zyx  5 864 632 2 PROBLEMA 17:
  • 24. NOLAN JARA J. 24 Hallar el volumen del sólido situado en el exterior del paraboloide z=x2 +y2 que lo limita el semiplano 0z y en el interior del cilindrox2 +y2 =2x SOLUCIÓN El volumen del sólido encerrado es:                      3 2 0 2 0 4 2 0 cos2 0 32 2 22 222 2 3 322 4 4 4 cos2 22 22 ,cos20/, 22 cos;cos2 cos2cos ,:cos 11/, usen sen dddrrdrdrrV rRrDT tenemos positivoserdebecomor rrsenr rrJrsenyrx polaresscoordenadapasandoa yxRyxD dondezdAV r DT D                                                    