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Durch die vier Ebenen \( x = 0 \), \( y = 0 \), \( z = 0 \) und \( x + y + 2z = 4 \) wird eine Menge \( B \subset \mathbb{R}^3 \) begrenzt.

(a) Um was für eine geometrische Figur handelt es sich bei \( B \)? Geben Sie ihre Eckpunkte an.

(b) Bestimmen Sie das Volumen von \( B \) durch Aufstellung und Lösung eines passenden Dreifachintegrals.

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Aloha :)

zu a) Die vier Ebenen begrenzen einen Tetraeder mit den Eckpunkten:$$(0|0|0)\quad;\quad(4|0|0)\quad;\quad(0|4|0)\quad;\quad(0|0|2)$$

zu b) Wegen der Ebenengleichung \(x+y+2z=4\) können wir zunächst \(z\in[0;2]\) frei wählen. Haben wir \(z\) gewählt, können wir \(y\in[0;4-2z]\) frei wählen. Sind \(y\) und \(z\) gewählt, bleibt für die letzte Variable noch die Wahl \(x\in[0;4-y-2z]\). Das gesuchte Volumen ist daher:$$V=\int\limits_{z=0}^2\int\limits_{y=0}^{4-2z}\int\limits_{x=0}^{4-y-2z}dx\,dy\,dz=\int\limits_{z=0}^2\int\limits_{y=0}^{4-2z}\left[x\right]_{x=0}^{4-y-2z}dy\,dz=\int\limits_{z=0}^2\int\limits_{y=0}^{4-2z}\left(4-y-2z\right)dy\,dz$$$$\phantom V=\int\limits_{z=0}^2\left[4y-\frac{y^2}{2}-2yz\right]_{y=0}^{4-2z}dz=\int\limits_{z=0}^2\left(2z^2-8z+8\right)dz=2\int\limits_{z=0}^2(z-2)^2dz$$$$\phantom V=\frac23\left[(z-2)^3\right]_0^2=\frac23\left(0-(-8)\right)=\frac{16}{3}$$

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Vielen Dank ^^

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Hallo

mach eine Skizze, am einfachsten die 3 Schnittpunkte der Ebene mit den 3 Achsen dann hast du mit (0,0,0) zusammen alle Eckpunkte, also a) das Integral ist auch leicht, zur Kontrolle kann du ja das Volumen elementar bestimmen.

wo hakt es denn genau?

lul

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