Beräkna dubbelintegralen $\iint_D\sin\sqrt{x^2+y^2}\,dx\,dy$, där $D=\{(x,y):0\le y\le x,\ x^2+y^2\le\pi^2\}$.
Beräkna volymen till den kropp som uppstår när $D$ roteras kring $x$-axeln.
Analys II · 2026-06-04
Beräkna dubbelintegralen $\iint_D\sin\sqrt{x^2+y^2}\,dx\,dy$, där $D=\{(x,y):0\le y\le x,\ x^2+y^2\le\pi^2\}$.
Beräkna volymen till den kropp som uppstår när $D$ roteras kring $x$-axeln.
(i) Låt $x=r\cos\theta$, $y=r\sin\theta$. Då
$$D=\{(r,\theta):0\le r\le\pi,\ 0\le\theta\le\pi/4\}.$$
Därför
$$\iint_D\sin\sqrt{x^2+y^2}\,dx\,dy
=\int_0^{\pi/4}\int_0^{\pi}r\sin r\,dr\,d\theta
=\frac{\pi^2}{4}.$$
(ii) Observera att $D$ är begränsade av kurvorna $y=x$ då $0\le x\le\frac{\pi}{\sqrt2}$, $y=\sqrt{\pi^2-x^2}$ då $\frac{\pi}{\sqrt2}\le x\le\pi$ samt den positiva $x$-axeln. Alltså är volymen
$$V_x=\int_0^{\frac{\pi}{\sqrt2}}\pi x^2\,dx
+\int_{\frac{\pi}{\sqrt2}}^\pi\pi(\pi^2-x^2)\,dx
=\left(\frac23-\frac{\sqrt2}{3}\right)\pi^4.$$