15.9-bo'lim : Er yuzasi
3. \(\displaystyle z = 3 + 2y + \frac{1}{4}{x^4}\) ning \(y = {x^5}\), \(x = 1\) va \(x\) o'qi bilan chegaralangan \(xy\) tekisligidagi mintaqadan yuqorida joylashgan qismining sirt maydonini aniqlang.
Yechim
Xo'sh, keling, biz nima bilan shug'ullanayotganimizni his qilishimiz uchun sirtning qisqacha eskizidan boshlaylik.


Biz "an'anaviy" o'qlar to'plami bilan bir qatorda "quti" o'qlari to'plami bilan eskizlarni berdik, bu sirtni ingl.
Biz izlayotgan sirt \(xy\) tekisligi ustida joylashgan to'q sariq qism va \(xy\) tekisligidagi yashil rangli mintaqa biz sirtni grafigini chizayotgan hududdir. i.e. bu biz integralda ishlatadigan \(D\) mintaqasi.
2-qadam
Sirt maydoni uchun integral,
\[S = \iint\limits_{D}{{\sqrt {{{\left[ {{x^3}} \right]}^2} + {{\left[ 2 \right]}^2} + 1} \,dA}} = \iint\limits_{D}{{\sqrt {{x^6} + 5} \,dA}}\]3-qadam
Endi, 1-bosqichda aytib o'tilganidek, \(D\) hududi sirt eskizlarida ko'rsatilgan. Mana, to'liqlik uchun \(D\) ning 2D eskizi.

Ushbu mintaqa uchun limitlar:
\[\begin{array}{c}0 \le x \le 1\\ 0 \le y \le {x^5}\end{array}\]Shuni ham yodda tutingki, integrand bizdan integratsiyani shu tartibda bajarishni talab qiladi.
4-qadam
3-bosqichdagi chegaralar bilan integral shunday bo'ladi:
\[S = \iint\limits_{D}{{\sqrt {{x^6} + 5} \,dA}} = \int_{0}^{1}{{\int_{0}^{{{x^5}}}{{\sqrt {{x^6} + 5} \,dy}}\,dx}}\]5-qadam
OK, biz qilishimiz kerak bo'lgan narsa - bu integralni baholash.
\[\begin{align*}S & = \int_{0}^{1}{{\int_{0}^{{{x^5}}}{{\sqrt {{x^6} + 5} \,dy}}\,dx}}\\ & = \int_{0}^{1}{{\left. {\left( {y\sqrt {{x^6} + 5} } \right)} \right|_0^{{x^5}}\,dx}}\\ & = \int_{0}^{1}{{{x^5}\sqrt {{x^6} + 5} \,dx}}\\ & = \left. {\frac{1}{9}{{\left( {{x^6} + 5} \right)}^{\frac{3}{2}}}} \right|_0^1 = \require{bbox} \bbox[2pt,border:1px solid black]{{\frac{1}{9}\left( {{6^{\frac{3}{2}}} - {5^{\frac{3}{2}}}} \right) = 0.3907}}\end{align*}\]