Cho hàm vector sau

\[ \mathbf{F}(t) = (1+t)\mathbf{i} - 3t\mathbf{j} + \sqrt{t}\,\mathbf{k}. \]

Tìm vector tiếp tuyến của đồ thị hàm F(t) tại t = 1 và tính tích phân \[ \int \mathbf{F}(t)\, dt. \]

Câu hỏi này yêu cầu tính tốc độ thay đổi của một trường vô hướng khi nó tác động lên một vật chuyển động theo một quỹ đạo cho trước. Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần áp dụng quy tắc chuỗi cho đạo hàm của hàm nhiều biến.

Trường vô hướng được cho là $F(x,y,z) = 2 \ln(x^2 + y^2 + 1) + z^2 - e^y$.
Quỹ đạo của vật được mô tả bởi các phương trình tham số: $x = \cos(t)$, $y = \sin(t)$, $z = -2t$.

Tốc độ thay đổi của trường vô hướng theo thời gian, $\dfrac{dF}{dt}$, được tính bằng quy tắc chuỗi:
$\dfrac{dF}{dt} = \dfrac{\partial F}{\partial x} \dfrac{dx}{dt} + \dfrac{\partial F}{\partial y} \dfrac{dy}{dt} + \dfrac{\partial F}{\partial z} \dfrac{dz}{dt}$.

Bây giờ, chúng ta cần tính các đạo hàm riêng của $F$ và các đạo hàm của $x, y, z$ theo $t$.

1. Đạo hàm riêng của $F$:
$\dfrac{\partial F}{\partial x} = \dfrac{\partial}{\partial x} (2 \ln(x^2 + y^2 + 1) + z^2 - e^y) = 2 \cdot \dfrac{1}{x^2 + y^2 + 1} \cdot (2x) = \dfrac{4x}{x^2 + y^2 + 1}$
$\dfrac{\partial F}{\partial y} = \dfrac{\partial}{\partial y} (2 \ln(x^2 + y^2 + 1) + z^2 - e^y) = 2 \cdot \dfrac{1}{x^2 + y^2 + 1} \cdot (2y) - e^y = \dfrac{4y}{x^2 + y^2 + 1} - e^y$
$\dfrac{\partial F}{\partial z} = \dfrac{\partial}{\partial z} (2 \ln(x^2 + y^2 + 1) + z^2 - e^y) = 2z$

2. Đạo hàm của các biến theo $t$:
$\dfrac{dx}{dt} = \dfrac{d}{dt}(\cos(t)) = -\sin(t)$
$\dfrac{dy}{dt} = \dfrac{d}{dt}(\sin(t)) = \cos(t)$
$\dfrac{dz}{dt} = \dfrac{d}{dt}(-2t) = -2$

3. Thay các đạo hàm vào công thức quy tắc chuỗi:
$\dfrac{dF}{dt} = \left(\dfrac{4x}{x^2 + y^2 + 1}\right) \cdot (-\sin(t)) + \left(\dfrac{4y}{x^2 + y^2 + 1} - e^y\right) \cdot (\cos(t)) + (2z) \cdot (-2)$
$\dfrac{dF}{dt} = \dfrac{-4x\sin(t)}{x^2 + y^2 + 1} + \dfrac{4y\cos(t)}{x^2 + y^2 + 1} - e^y\cos(t) - 4z$

4. Tính tốc độ thay đổi tại $t = 0$:
Khi $t = 0$, ta có:
$x = \cos(0) = 1$
$y = \sin(0) = 0$
$z = -2(0) = 0$
Thay các giá trị này và $t=0$ vào biểu thức $\dfrac{dF}{dt}$:
$\dfrac{dF}{dt}|_{t=0} = \dfrac{-4(1)\sin(0)}{1^2 + 0^2 + 1} + \dfrac{4(0)\cos(0)}{1^2 + 0^2 + 1} - e^0\cos(0) - 4(0)$
$\dfrac{dF}{dt}|_{t=0} = \dfrac{-4(0)}{2} + \dfrac{0}{2} - (1)(1) - 0$
$\dfrac{dF}{dt}|_{t=0} = 0 + 0 - 1 - 0$
$\dfrac{dF}{dt}|_{t=0} = -1$.

Vậy, tốc độ thay đổi trường vô hướng tác động trên vật khi $t = 0$ là -1.

Câu hỏi yêu cầu tìm phương trình mặt phẳng tiếp xúc với một mặt cong cho trước tại một điểm cụ thể. Để giải bài toán này, chúng ta cần áp dụng kiến thức về đạo hàm riêng và phương trình mặt phẳng tiếp xúc với mặt cong.

Đầu tiên, ta cần xác định mặt cong có phương trình F(x, y, z) = 0. Trong trường hợp này, phương trình mặt cong là z = x^2 - 3xy + y^2 + 2025. Ta có thể viết lại thành dạng F(x, y, z) = x^2 - 3xy + y^2 - z + 2025 = 0.

Tiếp theo, ta cần tính các đạo hàm riêng của F theo x, y, và z tại điểm M(5, 0, 2050).

$\\frac{\\partial F}{\\partial x} = 2x - 3y$
$\\frac{\\partial F}{\\partial y} = -3x + 2y$
$\\frac{\\partial F}{\\partial z} = -1$

Thay tọa độ điểm M(5, 0, 2050) vào các đạo hàm riêng ta được:

$\\frac{\\partial F}{\\partial x}(5, 0) = 2(5) - 3(0) = 10$
$\\frac{\\partial F}{\\partial y}(5, 0) = -3(5) + 2(0) = -15$
$\\frac{\\partial F}{\\partial z}(5, 0) = -1$

Các đạo hàm riêng này chính là các thành phần của vector pháp tuyến $\\vec{n}$ của mặt phẳng tiếp xúc tại điểm M. Vậy $\\vec{n} = (10, -15, -1)$.

Phương trình tổng quát của mặt phẳng đi qua điểm $M(x_0, y_0, z_0)$ và có vector pháp tuyến $\\vec{n} = (A, B, C)$ là $A(x - x_0) + B(y - y_0) + C(z - z_0) = 0$.

Thay tọa độ điểm M(5, 0, 2050) và vector pháp tuyến $\\vec{n} = (10, -15, -1)$ vào phương trình mặt phẳng ta có:

$10(x - 5) - 15(y - 0) - 1(z - 2050) = 0$

$10x - 50 - 15y - z + 2050 = 0$

$10x - 15y - z + 2000 = 0$

Đây chính là phương trình mặt phẳng tiếp xúc với mặt cong đã cho tại điểm M.

Lưu ý: Nếu mặt cong được cho dưới dạng z = f(x, y), phương trình mặt phẳng tiếp xúc tại điểm $(x_0, y_0, z_0)$ với $z_0 = f(x_0, y_0)$ có thể được viết trực tiếp là: $z - z_0 = \\frac{\\partial f}{\\partial x}(x_0, y_0)(x - x_0) + \\frac{\\partial f}{\\partial y}(x_0, y_0)(y - y_0)$.

Trong trường hợp này:

$f(x, y) = x^2 - 3xy + y^2 + 2025$

$\\frac{\\partial f}{\\partial x} = 2x - 3y$

$\\frac{\\partial f}{\\partial y} = -3x + 2y$

Tại điểm M(5, 0, 2050), ta có $x_0 = 5$, $y_0 = 0$, $z_0 = 2050$.

$\\frac{\\partial f}{\\partial x}(5, 0) = 2(5) - 3(0) = 10$
$\\frac{\\partial f}{\\partial y}(5, 0) = -3(5) + 2(0) = -15$

Thay vào công thức phương trình mặt phẳng tiếp xúc:

$z - 2050 = 10(x - 5) - 15(y - 0)$

$z - 2050 = 10x - 50 - 15y$

$10x - 15y - z + 2050 - 50 = 0$

$10x - 15y - z + 2000 = 0$

Cả hai cách tiếp cận đều cho ra cùng một kết quả, khẳng định tính đúng đắn của phương trình tìm được.

Để tìm các cực trị tương đối của hàm số hai biến f(x,y) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 4xy^{2} - 2x^{2} + 8y^{2}, chúng ta cần thực hiện các bước sau:

1. Tìm đạo hàm riêng bậc nhất: Tính đạo hàm riêng của hàm số theo x và theo y, sau đó cho chúng bằng 0 để tìm các điểm dừng.
* f_x = \partial f / \partial x = x^{3} - 4y^{2} - 4x
* f_y = \partial f / \partial y = -8xy + 16y

Cho f_x = 0 và f_y = 0:
* x^{3} - 4y^{2} - 4x = 0 (1)
* -8xy + 16y = 0 => 8y(-x + 2) = 0 => y = 0 hoặc x = 2 (2)

2. Giải hệ phương trình để tìm các điểm dừng:
* Trường hợp 1: y = 0. Thay y = 0 vào phương trình (1):
x^{3} - 4(0)^{2} - 4x = 0
x^{3} - 4x = 0
x(x^{2} - 4) = 0
x(x - 2)(x + 2) = 0
Các nghiệm là x = 0, x = 2, x = -2.
Vậy, ta có ba điểm dừng khi y = 0: (0, 0), (2, 0), (-2, 0).
* Trường hợp 2: x = 2. Thay x = 2 vào phương trình (1):
(2)^{3} - 4y^{2} - 4(2) = 0
8 - 4y^{2} - 8 = 0
-4y^{2} = 0
y^{2} = 0
y = 0.
Điểm dừng này đã được tìm thấy ở Trường hợp 1, đó là (2, 0).

Vậy, các điểm dừng của hàm số là (0, 0), (2, 0), và (-2, 0).

3. Tìm đạo hàm riêng bậc hai: Tính các đạo hàm riêng bậc hai:
* f_xx = \partial^{2} f / \partial x^{2} = 3x^{2} - 4
* f_yy = \partial^{2} f / \partial y^{2} = -8x + 16
* f_xy = \partial^{2} f / \partial x \partial y = -8y
* f_yx = \partial^{2} f / \partial y \partial x = -8y
(Ta thấy f_xy = f_yx, đúng theo lý thuyết).

4. Sử dụng tiêu chuẩn đạo hàm bậc hai để phân loại các điểm dừng: Tính định thức Hessian D = f_xx * f_yy - (f_xy)^{2}.
* Tại điểm (0, 0):
f_xx(0,0) = 3(0)^{2} - 4 = -4
f_yy(0,0) = -8(0) + 16 = 16
f_xy(0,0) = -8(0) = 0
D(0,0) = (-4)(16) - (0)^{2} = -64. Vì D < 0, điểm (0, 0) là điểm cực trị yên ngựa.

* Tại điểm (2, 0):
f_xx(2,0) = 3(2)^{2} - 4 = 3(4) - 4 = 12 - 4 = 8
f_yy(2,0) = -8(2) + 16 = -16 + 16 = 0
f_xy(2,0) = -8(0) = 0
D(2,0) = (8)(0) - (0)^{2} = 0. Khi D = 0, tiêu chuẩn đạo hàm bậc hai không cho kết quả xác định. Cần phân tích thêm.

* Tại điểm (-2, 0):
f_xx(-2,0) = 3(-2)^{2} - 4 = 3(4) - 4 = 12 - 4 = 8
f_yy(-2,0) = -8(-2) + 16 = 16 + 16 = 32
f_xy(-2,0) = -8(0) = 0
D(-2,0) = (8)(32) - (0)^{2} = 256. Vì D > 0 và f_xx(-2,0) = 8 > 0, điểm (-2, 0) là một điểm cực tiểu địa phương.

5. Phân tích điểm (2, 0) khi D = 0:
Chúng ta cần xem xét sự thay đổi của hàm f(x,y) xung quanh điểm (2, 0). Xét đường thẳng y = 0 đi qua (2, 0).
f(x, 0) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 2x^{2}.
Đặt g(x) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 2x^{2}.
g'(x) = x^{3} - 4x = x(x-2)(x+2).
g'(2) = 0. g''(x) = 3x^{2} - 4.
g''(2) = 3(2)^{2} - 4 = 12 - 4 = 8 > 0. Điều này cho thấy tại điểm (2, 0) trên đường y = 0, hàm số có cực tiểu.

Bây giờ, xét đường thẳng x = 2 đi qua (2, 0).
f(2, y) = \tfrac{1}{4}(2)^{4} - 4(2)y^{2} - 2(2)^{2} + 8y^{2}
f(2, y) = \tfrac{1}{4}(16) - 8y^{2} - 8 + 8y^{2}
f(2, y) = 4 - 8y^{2} - 8 + 8y^{2} = -4.
Khi x = 2, giá trị của hàm số luôn bằng -4, bất kể giá trị của y. Điều này có nghĩa là tại điểm (2, 0), hàm số không thay đổi giá trị ngay lập tức khi di chuyển dọc theo đường x=2. Tuy nhiên, nếu ta xem xét giá trị của hàm tại (2,0) là f(2,0) = 1/4*(16) - 4*2*0 - 2*4 + 8*0 = 4 - 0 - 8 + 0 = -4.

Xét giá trị của hàm số tại (2,0) so với các điểm lân cận.
f(x,y) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 4xy^{2} - 2x^{2} + 8y^{2}
Ta có thể viết lại hàm số như sau:
f(x,y) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 2x^{2} + 4y^{2}(2 - x/2)
Hoặc có thể thử lại bằng việc thay các giá trị gần (2,0).
Ví dụ: f(2, 0.1) = \tfrac{1}{4}(2)^{4} - 4(2)(0.1)^{2} - 2(2)^{2} + 8(0.1)^{2}
= 4 - 8(0.01) - 8 + 8(0.01)
= 4 - 0.08 - 8 + 0.08 = -4.

Có vẻ như có sự nhầm lẫn trong phân tích điểm D=0. Hãy xem lại các bước tính toán.
f_x = x^3 - 4y^2 - 4x = 0
f_y = -8xy + 16y = 8y(2-x) = 0 => y=0 hoặc x=2.

Khi y=0:
x^3 - 4x = 0 => x(x^2-4) = 0 => x=0, x=2, x=-2.
Điểm dừng: (0,0), (2,0), (-2,0).

Khi x=2:
2^3 - 4y^2 - 4(2) = 0
8 - 4y^2 - 8 = 0
-4y^2 = 0 => y=0.
Điểm dừng (2,0) đã được tìm.

Đạo hàm bậc hai:
f_xx = 3x^2 - 4
f_yy = -8x + 16
f_xy = -8y

Tại (0,0):
f_xx = -4, f_yy = 16, f_xy = 0. D = (-4)(16) - 0 = -64 < 0. Điểm yên ngựa.

Tại (-2,0):
f_xx = 3(-2)^2 - 4 = 12-4 = 8.
f_yy = -8(-2) + 16 = 16+16 = 32.
f_xy = -8(0) = 0.
D = (8)(32) - 0 = 256 > 0. f_xx = 8 > 0. Cực tiểu địa phương.

Tại (2,0):
f_xx = 3(2)^2 - 4 = 12-4 = 8.
f_yy = -8(2) + 16 = -16+16 = 0.
f_xy = -8(0) = 0.
D = (8)(0) - 0 = 0. Không xác định.

Xem xét hàm dọc theo đường y=mx qua (2,0).
f(x, mx) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 4x(mx)^{2} - 2x^{2} + 8(mx)^{2}
f(x, mx) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 4m^{2}x^{3} - 2x^{2} + 8m^{2}x^{2}
f(x, mx) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 4m^{2}x^{3} + (8m^{2} - 2)x^{2}
Cho g(x) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 4m^{2}x^{3} + (8m^{2} - 2)x^{2}.
g'(x) = x^{3} - 12m^{2}x^{2} + 2(8m^{2} - 2)x
g'(2) = 2^{3} - 12m^{2}(2^{2}) + 2(8m^{2} - 2)(2)
= 8 - 48m^{2} + 4(8m^{2} - 2)
= 8 - 48m^{2} + 32m^{2} - 8
= -16m^{2}.
Để (2,0) là cực trị, g'(2) phải bằng 0. Điều này xảy ra khi m=0.
Khi m=0, ta có đường y=0, và ta đã biết g'(x) = x^3 - 4x, g'(2) = 0.

Xem xét lại hàm:
f(x,y) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 4xy^{2} - 2x^{2} + 8y^{2}.
Ta có thể nhóm lại:
f(x,y) = \tfrac{1}{4}x^{4} - 2x^{2} + y^{2}(8 - 4x).
Tại điểm (2,0), giá trị hàm là f(2,0) = -4.
Xét các điểm lân cận (2+h, k).
f(2+h, k) = \tfrac{1}{4}(2+h)^{4} - 4(2+h)k^{2} - 2(2+h)^{2} + 8k^{2}
= \tfrac{1}{4}(16 + 32h + 24h^{2} + ...) - (8+4h)k^{2} - 2(4 + 4h + h^{2}) + 8k^{2}
= (4 + 8h + 6h^{2} + ...) - 8k^{2} - 4h k^{2} - (8 + 8h + 2h^{2}) + 8k^{2}
= 4 + 8h + 6h^{2} - 8 - 8h - 2h^{2} - 4h k^{2}
= -4 + 4h^{2} - 4h k^{2} + ...
= -4 + 4h(h - k^{2}) + ...
Nếu h > 0 và h > k^{2}, thì f(2+h, k) > -4.
Nếu h > 0 và h < k^{2}, thì f(2+h, k) < -4.
Nếu h < 0, thì f(2+h, k) có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn -4 tùy thuộc vào dấu của h(h-k^2).
Điều này cho thấy điểm (2, 0) là một điểm yên ngựa.

Tóm lại:
* Điểm (0, 0) là điểm yên ngựa.
* Điểm (-2, 0) là điểm cực tiểu địa phương.
* Điểm (2, 0) là điểm yên ngựa.

Vậy, chỉ có một điểm cực trị tương đối là cực tiểu địa phương tại (-2, 0).

Câu hỏi yêu cầu tính tích phân bội hai trên một miền D xác định bởi ba đường thẳng: y = x, x + y = 2, và y = 0. Đầu tiên, cần xác định miền D bằng cách tìm các giao điểm của các đường thẳng này. Giao điểm của y = x và y = 0 là (0,0). Giao điểm của x + y = 2 và y = 0 là (2,0). Giao điểm của y = x và x + y = 2: thay y = x vào phương trình thứ hai, ta được x + x = 2, suy ra 2x = 2, hay x = 1. Khi đó y = 1. Vậy giao điểm là (1,1).

Miền D là một tam giác với ba đỉnh là (0,0), (2,0), và (1,1).

Ta có thể thiết lập tích phân bội hai theo hai cách:

Cách 1: Tích phân theo dy trước rồi dx.
Với cách này, ta cần chia miền D thành hai phần do đường thẳng y = x chia đôi tam giác. Tuy nhiên, việc này phức tạp hơn. Ta có thể xem xét miền D như sau: với x chạy từ 0 đến 2, y chạy từ 0 đến một giới hạn trên phụ thuộc vào x. Nếu 0 <= x <= 1, giới hạn trên của y là y = x. Nếu 1 <= x <= 2, giới hạn trên của y là y = 2 - x.

Vậy, tích phân có thể viết thành:
\[ I = \int_0^1 \int_0^x (2xy - x) dy dx + \int_1^2 \int_0^{2-x} (2xy - x) dy dx \]

Tính tích phân bên trong:
\[ \int (2xy - x) dy = xy^2 - xy \]

Với cận từ 0 đến x:
\[ [xy^2 - xy]_0^x = x(x^2) - x(x) - (0) = x^3 - x^2 \]

Với cận từ 0 đến 2-x:
\[ [xy^2 - xy]_0^{2-x} = x(2-x)^2 - x(2-x) = x(4 - 4x + x^2) - 2x + x^2 = 4x - 4x^2 + x^3 - 2x + x^2 = x^3 - 3x^2 + 2x \]

Bây giờ tính tích phân ngoài:
\[ \int_0^1 (x^3 - x^2) dx = \left[ \frac{x^4}{4} - \frac{x^3}{3} \right]_0^1 = \frac{1}{4} - \frac{1}{3} = \frac{3 - 4}{12} = -\frac{1}{12} \]

\[ \int_1^2 (x^3 - 3x^2 + 2x) dx = \left[ \frac{x^4}{4} - x^3 + x^2 \right]_1^2 \]

\[ = \left( \frac{2^4}{4} - 2^3 + 2^2 \right) - \left( \frac{1^4}{4} - 1^3 + 1^2 \right) \]

\[ = \left( \frac{16}{4} - 8 + 4 \right) - \left( \frac{1}{4} - 1 + 1 \right) = (4 - 8 + 4) - \frac{1}{4} = 0 - \frac{1}{4} = -\frac{1}{4} \]

Cộng hai kết quả lại:
\[ I = -\frac{1}{12} + \left(-\frac{1}{4}\right) = -\frac{1}{12} - \frac{3}{12} = -\frac{4}{12} = -\frac{1}{3} \]

Cách 2: Tích phân theo dx trước rồi dy.
Với cách này, ta xét y chạy từ 0 đến 1. Với mỗi giá trị của y, x chạy từ y đến 2-y.
\[ I = \int_0^1 \int_y^{2-y} (2xy - x) dx dy \]

Tính tích phân bên trong theo x:
\[ \int (2xy - x) dx = x^2y - \frac{x^2}{2} \]

Với cận từ y đến 2-y:
\[ \left[ x^2y - \frac{x^2}{2} \right]_y^{2-y} = \left( (2-y)^2 y - \frac{(2-y)^2}{2} \right) - \left( y^2y - \frac{y^2}{2} \right) \]

\[ = (4 - 4y + y^2)y - \frac{4 - 4y + y^2}{2} - y^3 + \frac{y^2}{2} \]

\[ = 4y - 4y^2 + y^3 - 2 + 2y - \frac{y^2}{2} - y^3 + \frac{y^2}{2} \]

\[ = (4y + 2y) + (-4y^2 - \frac{y^2}{2} + \frac{y^2}{2}) + (y^3 - y^3) - 2 \]

\[ = 6y - 4y^2 - 2 \]

Bây giờ tính tích phân ngoài:
\[ \int_0^1 (6y - 4y^2 - 2) dy = \left[ 3y^2 - \frac{4y^3}{3} - 2y \right]_0^1 \]

\[ = \left( 3(1)^2 - \frac{4(1)^3}{3} - 2(1) \right) - (0) \]

\[ = 3 - \frac{4}{3} - 2 = 1 - \frac{4}{3} = \frac{3 - 4}{3} = -\frac{1}{3} \]

Cả hai cách đều cho kết quả I = -1/3. Do đó, đáp án đúng là -1/3.

Câu hỏi yêu cầu tính tích phân bội ba của hàm $f(x, y, z) = x^2$ trên vật thể $V$ được giới hạn bởi mặt cong paraboloid $z = x^2 + y^2$ và mặt nón $z = 6 - \sqrt{x^2 + y^2}$. Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần chuyển đổi sang hệ tọa độ trụ.

Trong hệ tọa độ trụ, ta có các phép đổi biến:
$x = r \cos \theta$
$y = r \sin \theta$
$z = z$
$dV = r \, dz \, dr \, d\theta$

Phương trình mặt paraboloid trở thành: $z = r^2$.
Phương trình mặt nón trở thành: $z = 6 - r$.

Để xác định miền giới hạn của tích phân, ta cần tìm giao tuyến của hai mặt này:
$r^2 = 6 - r$
$r^2 + r - 6 = 0$
$(r+3)(r-2) = 0$
Do $r \ge 0$, ta có $r=2$.

Khi $r=2$, $z = 2^2 = 4$. Vậy giao tuyến là đường tròn $x^2 + y^2 = 4$ trên mặt phẳng $z=4$.

Vật thể $V$ được giới hạn bởi $z = r^2$ ở phía dưới và $z = 6 - r$ ở phía trên. Do đó, miền xác định bởi:
$r^2 \le z \le 6 - r$

Miền chiếu lên mặt phẳng Oxy (hoặc mặt phẳng $z=0$) là hình tròn có bán kính $r=2$, được giới hạn bởi $0 \le r \le 2$ và $0 \le \theta \le 2\pi$.

Hàm số dưới dấu tích phân là $x^2$, khi chuyển sang tọa độ trụ là $(r \cos \theta)^2 = r^2 \cos^2 \theta$.

Tích phân cần tính trở thành:
$K = \iiint\limits_{V} x^{2}\, dV = \int_{0}^{2\pi} \int_{0}^{2} \int_{r^2}^{6-r} (r^2 \cos^2 \theta) \, r \, dz \, dr \, d\theta$
$K = \int_{0}^{2\pi} \int_{0}^{2} r^3 \cos^2 \theta \, [z]_{r^2}^{6-r} \, dr \, d\theta$
$K = \int_{0}^{2\pi} \int_{0}^{2} r^3 \cos^2 \theta (6-r-r^2) \, dr \, d\theta$
$K = \int_{0}^{2\pi} \cos^2 \theta \, d\theta \, \int_{0}^{2} (6r^3 - r^4 - r^5) \, dr$

Ta tính từng tích phân:
1. $\int_{0}^{2\pi} \cos^2 \theta \, d\theta = \int_{0}^{2\pi} \frac{1+\cos(2\theta)}{2} \, d\theta = \left[ \frac{\theta}{2} + \frac{\sin(2\theta)}{4} \right]_{0}^{2\pi} = \frac{2\pi}{2} = \pi$.
2. $\int_{0}^{2} (6r^3 - r^4 - r^5) \, dr = \left[ \frac{6r^4}{4} - \frac{r^5}{5} - \frac{r^6}{6} \right]_{0}^{2} = \left[ \frac{3r^4}{2} - \frac{r^5}{5} - \frac{r^6}{6} \right]_{0}^{2}$
$= \frac{3(2^4)}{2} - \frac{2^5}{5} - \frac{2^6}{6} = \frac{3 \cdot 16}{2} - \frac{32}{5} - \frac{64}{6} = 24 - \frac{32}{5} - \frac{32}{3}$
$= \frac{24 \cdot 15 - 32 \cdot 3 - 32 \cdot 5}{15} = \frac{360 - 96 - 160}{15} = \frac{104}{15}$.

Vậy, $K = \pi \cdot \frac{104}{15} = \frac{104\pi}{15}$.