Wie findet man die Oberfläche des Teils des kreisförmigen Paraboloids z = x ^ 2 + y ^ 2 , der im Zylinder x ^ 2 + y ^ 2 = 1 liegt?

Ich gehe von folgenden Kenntnissen aus; Bitte stellen Sie als separate Frage (n), wenn eine dieser Fragen noch nicht geklärt ist:

  1. Konzept der partiellen Ableitungen
  2. Die Fläche einer Fläche, f(x,y)über einem Bereich R der XY-Ebene ist gegeben durch int int_R sqrt((f_x')^2 + (f_y')^2 +1) dx dy woher
    f_x' und f_y' sind die partiellen Ableitungen von f(x,y) in Bezug auf x und y beziehungsweise.
  3. Um das Integral einer Funktion in Rechteckkoordinaten in eine Funktion in Polarkoordinaten umzuwandeln: dx dy rarr (r) dr d theta

If z = f(x,y) = x^2 + y^2
dann f_x' = 2x und f_y'= 2y

Die Fläche über der Region definiert durch x^2+y^2 = 1ist gegeben durch
S =int int_R sqrt(4x^2 + 4y^2 + 1) dx dy

Konvertieren in Polarkoordinaten (da es einfacher ist, mit Polarkoordinaten im kreisförmigen Bereich zu arbeiten)
S = int_(theta = 0)^(2pi) int_(r=0)^1 (4 r^2+1)^(1/2) (r) dr d theta

= int_(theta=0)^(2pi) ((4r^2+1)^(3/2))/(12) |_(r=0)^1 d theta

= int_(theta=0)^(2pi) (5sqrt(5)-1)/(12) d theta

= (5sqrt(5) -1)/(12) theta |_(theta=0)^(2pi)

= (5sqrt(5)-1)/6 pi