mathematica作图:曲面z=12-2x^2-2y^2,z=x^2+y^2 +3所围成的几何体(两种颜色),交线,放在盒子里。要坐标轴及其坐标轴的符号。 2.并且将该几何体向z=0作投影,做出投影区域的图形。 3.利用二重积分求该几何体的体积。
时间: 2024-10-25 16:09:26 浏览: 40
在Mathematica中,你可以通过以下几个步骤创建所需的图形:
1. **绘制曲面及交线**:
- 首先,导入Mathematica并设置坐标轴范围和标签:
```mathematica
<<Graphics`
Plot3D[{12 - 2*x^2 - 2*y^2, x^2 + y^2 + 3}, {x, -5, 5}, {y, -5, 5},
AxesLabel -> {"x", "y", "z"}, BoxRatios -> Automatic]
```
- 然后,为了区分两个曲面,可以使用`RegionFunction`指定颜色:
```mathematica
Show[%, RegionFunction -> Function[{x, y, z}, z > (x^2 + y^2 + 3)],
ColorFunction -> "Rainbow"]
```
2. **投影到z=0平面**:
对于投影,可以使用`PlotRangePadding`来包含边界,并将z限制为0:
```mathematica
proj = RevolutionPlot3D[{12 - 2*r^2, r^2 + 3}, {r, -5, 5}, {θ, 0, Pi},
ViewPoint -> Above, AxesLabel -> {"x", "y"},
Mesh -> None, PlotStyle -> Black,
PlotRangePadding -> {{Automatic, Scaled[0.2]}, All}]
```
接着结合原图形:
```mathematica
Show[%, %1, ViewAngle -> 45 Degree]
```
3. **计算体积**:
使用二重积分计算体积,这里假设第一个曲面位于下方:
```mathematica
volume = Integrate[
Boole[z > (x^2 + y^2 + 3)]*(12 - 2*x^2 - 2*y^2) - (x^2 + y^2 + 3),
{x, -5, 5}, {y, -Sqrt[6 + 12*z], Sqrt[6 + 12*z]}] // N
```
这将给出包围这两个曲面的立体的体积。
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