最新10二重积分的计算
二重积分的计算法
I f ( x, y)dxdy
D
y
d y
x1 (y)
c
x2(y)
D
0 x
I=
x ( y) f ( x , y)dx x ( y )
二重积分计算的两种积分顺序
D: x1(y) x x2(y) cyd
I f ( x, y)dxdy
D
y
d y
x1 (y)
I =
d
dy
x ( y) f ( x , y)dx
c
x ( y )
I=
y ( x) f ( x, y)dy y ( x )
二重积分计算的两种积分顺序
D: x1(y) x x2(y) cyd
I f ( x, y)dxdy
D
D: y1(x) y y2(x)
axb
y
d y
x1 (y)
c
cyd
z
0
c
z=f (x,y)
y
x=(y)
d
y
D
x=(y) x
I f ( x, y)dxdy
D
D: (y) x (y)
cyd
ψ( y)
Q( y ) = f ( x, y)dx φ( y) d I = c Q( y)dy
x
z
z f (x, y)
y y
.
z=f (x,y)
0
c
Q( y) x=(y)
D
D1
D2
D3
例1 求 ( x2 y)dxdy,其中D是抛物线y x2和
D
x y2 所围平面闭区域. 解 两曲线的交点
y
y x2
x (1,1)
二重积分的简单计算
探秘二重积分的计算方法
二重积分是高等数学中的一个重要概念,用于求解平面上某个区域内的面积,也被称为二重积分面积公式。
下面,我们将探讨二重积分的简单计算方法。
首先,二重积分的计算需要先确定被积函数和积分区域。
假设被积函数为f(x,y),积分区域为D,其在直角坐标系下的边界可以用以下公式表示:
∬f(x,y)dxdy = ∫∫f(x,y)dA
接下来,我们需要根据积分区域D的形状来确定积分的范围。
当积分区域为直角坐标系下有界区域时,我们可以采用以下方法求解:
1. 积分区域为矩形时,通常采用先对x积分后对y积分的方法,即:
∫∫f(x,y)dA = ∫ab∫cd f(x,y)dxdy
其中,积分范围为a≤x≤b,c≤y≤d。
2. 积分区域为三角形时,可采用先对y积分后对x积分的方法,即:
∫∫f(x,y)dA=∫cd∫h1(x)h2(x) f(x,y)dydx
其中,积分范围为c≤y≤d,h1(x)≤y≤h2(x)。
3. 积分区域为梯形时,可采用换元法将积分区域转化为矩形的形式,即:
∫∫f(x,y)dA=∫ab∫g1(y)g2(y) f(x,y)dxdy
其中,积分范围为g1(y)≤x≤g2(y),a≤y≤b。
以上是二重积分计算的基本方法,希望能对您有所帮助。
10.2 二重积分的计算
∫∫D
b a d
f (x, y) dx dy
ϕ2 ( x)
1
= ∫ d x ∫ (x) f (x, y) dy ϕ = ∫ d y∫
c
ψ 2 ( y)
ψ 1( y) y)
f (x, y) dx
y y = ϕ (x) 2 d x =ψ2 ( y) x =ψ1( y) D y y = ϕ1(x) c o a x bx
§10.2 二重积分的计算
一、利用直角坐标计算二重积分 二、利用极坐标计算二重积分 三、二重积分的换元法
1
一、利用直角坐标计算二重积分
由曲顶柱体体积的计算可知, 被 函 由曲顶柱体体积的计算可知 当 积 数 f (x, y) ≥ 0 且在D上连续时 且在 上连续时, 若D为 X – 型区域 上连续时 为 ϕ1(x) ≤ y ≤ ϕ2 (x) D: a ≤ x ≤b
I = ∫∫ f (x, y) d x d y = ∫ dy ∫
D
2
8− y2 2y
0
f (x, y)dx
8
例5. 计算 所围成. y = 4 − x2, y = −3x, x =1 所围成. 解: 令f (x, y) = x ln(y + 1+ y )
2
其中D 由
4
y = −3x
y
y = 4 − x2
令ρ = ∆u + ∆v , 则
2 2
T
y
M4
M3
D
M1
M2
o
x
∂x x2 − x1= x(u + ∆u, v) − x(u, v)= ∆u + o(ρ) ∂u (u, v)
18
∂x x4 − x1= x(u, v + ∆v) − x(u, v) = ∆v + o(ρ) ∂v (u, v) 同理得 y2 − y1 = ∂ y ∆u + o(ρ) ∂u (u, v) ∂y y4 − y1 = ∆v + o(ρ) ∂v (u, v) 充分小时, 当∆u, ∆v充分小时 曲边四边形 M1M2M3M4 近似于平行四 充分小时
二重积分的定义和计算方法
二重积分的定义和计算方法引言:二重积分在数学中扮演着重要的角色,用于求解平面区域上的面积、质量分布、物理量等。
本文将介绍二重积分的定义以及常用的计算方法,帮助读者更好地理解和应用二重积分。
一、二重积分的定义二重积分用于计算平面上某个有界区域的面积或者其他类型的物理量。
其定义如下:设函数f(x,y)在闭区域D(边界为C)上连续,其中D的边界C由有限个简单光滑的曲线组成。
将D划分为m×n个小区域,区域在第i 行第j列的小区域记为ΔSij,并任选ΔSij上一点(xi,yi)。
当ΔSij趋近于零且区域D趋近于闭区间上的有限个点时,若二重极限$$\lim_{\substack{m,n \to\infty}}\sum_{i=1}^{m}\sum_{j=1}^{n}f(xi,yi)\Delta Sij$$存在,且与D的划分和点(xi,yi)的选择无关,则称该极限为函数f(x,y)在闭区域D上的二重积分,记为$$\iint_D f(x,y)dS$$其中,dS表示面积元素。
二、二重积分的计算方法1. 直角坐标系下的二重积分计算当函数f(x,y)在闭区域D上连续或者分段连续时,二重积分的计算可以通过以下两个步骤进行:步骤一:确定积分区域D的范围和边界方程。
根据题目的描述或者所给的图形,确定积分区域D的边界曲线的方程。
可以使用直线、圆等几何图形的方程来描述。
步骤二:建立二重积分的积分式,计算积分。
根据所给的积分区域D,在直角坐标系下建立对应的积分式,然后进行计算。
根据题目需求,可以选择使用直角坐标系的面积元素dS = dxdy或者极坐标系的面积元素dS = r dr dθ。
2. 极坐标系下的二重积分计算当函数f(r,θ)在极坐标系下连续或者分段连续时,二重积分的计算可以通过以下步骤进行:步骤一:确定积分区域D的范围和边界方程。
根据题目给出的信息或者图形,确定积分区域D在极坐标系下的范围和边界曲线的方程。
步骤二:建立二重积分的积分式,计算积分。
求二重积分的方法
求二重积分的方法在数学中,二重积分是一种重要的积分形式,它在物理、工程、经济学等领域都有广泛的应用。
求解二重积分的方法有很多种,本文将介绍几种常见的方法,希望能够帮助大家更好地理解和掌握二重积分的计算技巧。
一、直角坐标系下的二重积分。
在直角坐标系下,二重积分的计算通常采用先对x进行积分,再对y进行积分的方法。
对于给定的二元函数f(x,y),其在有界区域D上的二重积分可以表示为:∬f(x,y)dxdy。
其中积分区域D可以用不等式形式表示为D={(x,y)|a≤x≤b,g1(x)≤y≤g2(x)},此时二重积分可以表示为:∬f(x,y)dxdy=∫(∫f(x,y)dy)dx。
其中内层积分是对y进行积分,外层积分是对x进行积分。
在实际计算中,可以先对y进行积分,再对x进行积分,也可以反过来进行计算,选择合适的积分顺序可以简化计算过程。
二、极坐标系下的二重积分。
在某些情况下,使用极坐标系进行二重积分的计算会更加方便。
对于给定的二元函数f(x,y),其在极坐标下的二重积分可以表示为:∬f(x,y)dxdy=∫(∫f(rcosθ,rsinθ)rdrdθ。
其中积分区域D可以用极坐标形式表示为D={(r,θ)|α≤θ≤β, h1(θ)≤r≤h2(θ)}。
在极坐标系下,二重积分的计算可以简化为对r和θ的积分,适用于一些具有极向对称性的函数。
三、变量代换法。
对于一些复杂的二重积分,可以通过变量代换的方法来简化计算。
常见的变量代换包括直角坐标系到极坐标系的转换、直角坐标系到柱坐标系的转换、直角坐标系到球坐标系的转换等。
通过适当的变量代换,可以将原积分区域D变换为一个更简单的区域,从而简化积分的计算。
四、二重积分的性质。
在计算二重积分时,还可以利用二重积分的性质来简化计算。
例如,二重积分具有线性性质,可以将一个复杂的二重积分拆分为若干个简单的二重积分相加;二重积分的积分区域可以进行分割,将原积分区域分割为若干个简单的子区域,分别计算再相加等。
高等数学《二重积分的计算》
D
y x , x 1 所围.
y
解 将 D 看作 y — 型区域 , 则 1
D={(x , y)| y x 1 ,0 y 1 } , y y x
xydxdy
1
0
dy
1 y
y2
sin
xy
d
x
o
1x
D
1
[
y cos
y2
y cos
y]dy
0
1 sin 2
y2
y
sin
y
cos
y
1
0
1
cos 1
d
2
dx
1
x 1 x
x2 y2
dy
D
2(x3
1
x)dx
1 4
x
4
1 2
x
2
2 1
9. 4
例 5 求 x2e y2dxdy ,其中 D 是以(0,0),(1,1),
D
(0,1)为顶点的三角形.
解 e y2dy 无法用初等函数表示
积分时必须考虑次序
D {(x, y) | 0 x y , 0 y 1} ,
f ( x, y)d
b
dx
2 ( x) f ( x, y)dy
D
a
1 ( x )
d dy 2( y) f ( x, y)dx.
c
1( y)
为计算方便,可选择积分次序,采用哪一种次序积分 通常取决于被积函数的结构.
必要时还可以交换积分次序.
例2 计算 y2 sin xydx dy , 其中 D 由 y 0,
0
1 1 y2
y2 x y 2x x2
例 8
二重积分的计算方法
x2
11 ( x y )dy dx 2 ( y x )dy . 1 x 15
1 0
x 1
e
t 2
1 dt , 求0 f ( x )dx.
1 解(一): f ( x )dx [ xf ( x )] 0 xf ( x )dx 1 0
f (1) xe
1 0
x2
dx [ 1 e x ]1 1 (e 1 1). 0 2 2
2
解(二) I ( e dt )dx
1 x 0 1
t 2
t
2 t t 0
( e dt )dx dt e dx
1 0 1 x
1 0
t 2
1 t 2 e tdt 0
1 1 (e 1). 2
练习设 f ( x ) 在[0,1] 上连续,并设 f ( x )dx A ,
1 0
求 dx f ( x ) f ( y )dy .
解
2a
y 2ax
y 2ax x 2 x a a 2 y 2
a
2a
a
原式 = dy 2 y 0
a
a a2 y2
f ( x , y )dx
2a 2a
0 dy a
a
2a
2a
a y
2 2
f ( x , y )dx a dyy 2 f ( x , y)dx.
x
f ( x )dx f ( y )dy,
0
故2 I
f ( x )dx
1 0
1
x
f ( y )dy f ( x )dx f ( y )dy
二重积分四则运算公式
二重积分四则运算公式二重积分有许多应用,如精密物理、化学和工程中物体的性质数学模型,是描述物体的物理性质或者内部结构的一种数学工具。
它的定义及应用非常清楚,但是它的四则运算的公式却一直都很模糊,很多人都不知道它的各种公式。
为了让大家明确了解二重积分四则运算的公式,本文将介绍二重积分的四则运算的公式,以及计算的实例和它们相关的理论。
首先,我们介绍二重积分四则运算的加法公式,它的计算方式为: $$ iint limits_U f(x,y) dx dy+iint limits_V g(x,y) dx dy=iint limits_{Ucup V} [f(x,y)+g(x,y)] dx dy $$ 其中,f(x,y)和g(x,y)分别为U和V区域上的函数,U和V构成的是两个二重积分的区域。
可以看出,在U和V区域上,可以计算出f和g函数的二重积分,将两个二重积分相加,就可以得到U和V构成的全新区域求出的函数f+g的二重积分。
计算它们的加法公式就是上述所示。
接下来,我们看看二重积分的减法公式,它的计算方式为:$$ iint limits_U f(x,y) dx dy-iint limits_V g(x,y) dx dy=iint limits_{Usetminus V} [f(x,y)-g(x,y)] dx dy $$ 它的计算方式与加法公式类似,也是将U和V区域构成的新区域求出的函数f-g的二重积分来计算,只不过是将f和g的函数进行减法运算,而加法是进行加法,其他的步骤都是一样的。
接下来,我们介绍二重积分的乘法公式,它的计算方式为:$$ iint limits_U f(x,y) dx dycdot iint limits_V g(x,y) dx dy=iint limits_Uiint limits_V [f(x,y) cdot g(x,y)] dx dy $$它的计算方式与上面两个公式不同,它不是求U和V构成的新区域求出的函数,而是在U和V区域分别求出函数f(x,y)和g(x,y)的乘积,然后求出U和V区域两两乘积的积分即可。
第二节_二重积分的计算法
第二节_二重积分的计算法二重积分:在平面上规定一个有界闭合区域D,对于D上的每一点P(x,y),都有一个标量函数f(x,y)与之对应。
则二重积分的数值就是由函数f(x,y)在区域D上所有点处的函数值决定的。
二重积分一般可以表示为∬Df(x,y)dA。
计算二重积分的方法主要有以下几种:直角坐标法、极坐标法、换元积分法和累次积分法。
1.直角坐标法:针对矩形、直角三角形、抛物线和折线边界的区域,可以直接使用直角坐标法来计算二重积分。
具体步骤如下:(1)写出二重积分的累加和形式:I=ΣΣf(x,y)ΔA。
(2)将区域D分成若干小矩形,计算每个小矩形的面积ΔA。
(3)在每个小矩形上选择代表点(x,y),计算f(x,y)的函数值。
(4)将函数值与相应小矩形的面积相乘,加和求和即可得到二重积分的数值。
2.极坐标法:当具有极坐标对称性的区域时,采用极坐标法可以简化计算。
具体步骤如下:(1) 确定极坐标变换:x=r*cosθ,y=r*sinθ。
(2) 根据变换的雅可比矩阵计算面积元素dA的极坐标形式:dA=rdrdθ。
(3) 将二重积分转化为极坐标下的累次积分:I=∫∫Df(x,y)dxdy=∫∫Df(r*cosθ,r*sinθ)rdrdθ。
(4)将极坐标下的积分区域和积分限进行变换,然后按照累次积分进行计算。
3.换元积分法:当二重积分区域D的边界方程比较复杂时,可以使用换元积分法来简化计算。
具体步骤如下:(1)根据边界方程对二重积分区域D进行变换,将原来的二重积分区域映射到一个新的坐标系中的区域G。
(2)根据变换的雅可比矩阵,计算新坐标系下的面积元素dA'。
(3) 将二重积分转化为新坐标系下的累次积分:I=∫∫Df(x,y)dxdy=∫∫Gf(x(u,v),y(u,v)),J(u,v),dudv,其中J(u,v)为雅可比行列式。
(4)对新坐标系下的累次积分按照直角坐标法或极坐标法进行计算。
4.累次积分法:当二重积分区域D可以通过垂直于坐标轴的直线进行划分时,可以使用累次积分法进行计算。
二重积分的计算
b | x dx
dx
1 b (b − t )n f ( t )dt = ∫a n
关于对称性的定理 (关于 x 轴、y 轴、 设 D1 , D2 是对称的两部分. 原点、 或某直线). (1) 若 f ( x , y ) 在对称点的值相等, 则 ∫∫ f ( x , y )dσ = ∫∫ f ( x , y )dσ
y
x = −1
y=x
1
D
y 1 + x 2 − y 2 dσ ∫∫
D
= ∫ dx ∫ y 1 + x 2 − y 2 dy
−1
1
x
−1
x o 1
y =1
x
= ∫ dx ∫ y 1 + x − y dy −1
2 2
1
1
x
= = = =
1 1 2 2 dx ∫ 1 + x − y (− ) d (1 + x 2 − y 2 ) ∫− 1 x 2 1 1 dx ∫ 1 1 + x 2 − y 2 d (1 + x 2 − y 2 ) (− ) ∫ x 2 −1 3 1 1 2 2 2 2 1 (− ) ∫ (1 + x − y ) | dx 2 −1 3 x 1 2 1 3 (− ) ∫−1 (| x | −1) dx 2 3
D2 D1
(2) 若 f ( x , y ) 在对称点的值相反, 则 ∫∫ f ( x , y )dσ = − ∫∫ f ( x , y )dσ
D2 D1
D : x 2 + y 2 ≤ R 2 , ( R > 0) 例6 设 ( 2) ∫∫ x | y | dσ 求 (1) ∫∫ | xy | dσ
二重积分运算
二重积分运算
二重积分运算是微积分中的一个重要概念,它是对二元函数在一个有限区域内的积分运算。
在实际应用中,二重积分运算被广泛应用于物理、工程、经济学等领域,是解决实际问题的重要工具。
二重积分运算的定义是:设f(x,y)在闭区域D上连续,则在D上的二重积分为:
∬Df(x,y)dxdy
其中,D表示二元函数f(x,y)的定义域,dxdy表示对x和y的积分运算。
二重积分运算的结果是一个数值,表示在D上f(x,y)的积分值。
二重积分运算的计算方法有两种:直接计算和变量代换法。
直接计算法是将二元函数f(x,y)在D上分割成若干个小区域,然后对每个小区域进行积分运算,最后将所有小区域的积分值相加得到二重积分的结果。
变量代换法是将二元函数f(x,y)在D上的积分转化为在另一个区域上的积分,然后再进行计算。
二重积分运算在实际应用中有着广泛的应用。
例如,在物理学中,二重积分运算可以用来计算物体的质心、重心、转动惯量等物理量;在工程学中,二重积分运算可以用来计算材料的强度、应力、变形等参数;在经济学中,二重积分运算可以用来计算市场需求、供给、价格等经济指标。
二重积分运算是微积分中的一个重要概念,它在实际应用中有着广泛的应用。
掌握二重积分运算的计算方法和应用技巧,对于解决实际问题具有重要的意义。
高等数学 二重积分的计算法
解 在极坐标系下
D:0 a ,0 2.
ex2 y2dxdy
2 d
0
a e 2 d
0
D
(1 e a2 ).
利用上面结果可以求广义积分 ex2dx. 0
D1 {( x, y) | x 2 y2 R2 } D2 {( x, y) | x 2 y2 2R2 }
2a
x
图 A
2 cos
yo
D
x
a 2
图 B
解 由对称
性
V 4 4a2 x2 y2dxdy
D
其中 D 为半圆 y 2ax x2及 x 轴所围
周的闭区域 . 在极坐标系中,成闭区域 D
可用不等式0 来表示 . 于
2
cos
,
0
2
是 V 4 4 2 2 dd
D
4 2 d
则
x
v
2
u
,
y
v
2
u.
D D, 即 x 0 u v; y 0 u v;
y x2
( x 2
y)dxdy
1dx 0
x
x
2
(
x
2
y)dy
D
1[ x2(
0
x
x2)
1 2
(
x
x4 )]dx
33 140
.
例 4
1
计算积分 I 2 dy
y
e
y x
dx
1dy
y
e
y x
dx
.
1
1
4
2
1 2
y
y
解 e xdx不能用初等函数表示
二重积分的概念和计算
二重积分的概念和计算
一、二重积分的概念
二重积分也叫做双重积分,是一类高等数学中的一种重要的概念,它
是指将函数关于两个变量进行积分运算,而且是先计算外层的积分,再计
算内层的积分,也可以称之为“先积分后积分”。
所以,二重积分是指把一个二元函数关于x先积分,再把f(x,y)
关于y积分的过程,最后能够得到B(x,y)函数,通常我们可以采用它
来对双变量函数进行积分运算。
二、二重积分的计算
1、在坐标系上绘制图像,判断积分的界限,即a和b的值,以及R
的值;
2、根据及题目要求,写出积分表达式;
3、根据外层和内层的分界,写出外层的积分表达式;
4、根据内层的分界,写出内层的积分表达式;
5、外层积分根据公式进行求解,把外层积分结果代入到内层积分中,计算内层积分的值;
6、把外层积分的值和内层积分的值相乘,得到最终的二重积分的结果。
此外,在积分运算中,我们还可以通过Green-Haddam公式来把二重
积分转化为一次积分,计算更加快捷方便。
Green-Haddam公式:∫ab∫f(x,y)dxdy=∫(R∫f(x,y)dxdy)dR
三、示例说明
下面通过举例来详细讲解一下二重积分的计算:求解:∫0,3∫0,2x2dy dx。
直角坐标系下二重积分的计算
直角坐标系下二重积分的计算二重积分是多元函数在二维平面上的积分运算,它可以用来求取平面区域内某个函数的平均值、质心、面积等。
在直角坐标系下进行二重积分的计算,需要掌握对被积函数的区域进行分割、积分区域的确定、积分的限制条件和积分计算的方法等基本步骤。
本文将从这些方面展开讨论,并通过数个例题来具体说明二重积分的计算过程。
一、二重积分的基本概念1.二重积分的定义二重积分是对二元函数在某个有界闭区域上进行积分运算,其定义如下:设函数f(x,y)在闭区域D上有界,且D的边界为简单闭曲线,记为∂D,D的面积为A(D)。
如果对于任意的(x,y)∈D,都有f(x,y)≥0,那么称f(x,y)在D上可积,记为∬D f(x,y) dxdy,其中dxdy表示对x和y的积分。
2.二重积分的几何意义二重积分在几何上表示为对某个闭区域D上的函数f(x,y)进行投影,并对其投影面积进行积分。
它可以用来求取区域D的面积、平均值、质心等几何量。
3.二重积分的存在性对于某个区域上的函数f(x,y),其在区域D上的二重积分只有在f(x,y)有界、D为有界闭区域且f(x,y)在D上几乎处处连续时才存在。
二、二重积分的计算步骤1.区域的分割对于给定的被积函数在闭区域D上的二重积分运算,首先需要对D 进行分割,使得D可以用简单区域的边界和分割线将其分成若干小区域。
2.积分区域的确定确定积分区域后,需要找出在此积分区域上的极限条件,即确定积分的上下限。
3.积分的限制条件在确定积分区域和积分的上下限后,需要根据积分区域的特点建立积分的限制条件。
4.积分计算利用二重积分的性质和积分的定理来进行具体的积分计算。
以上是进行二重积分计算的基本步骤,下面通过数个例题来具体说明二重积分的计算过程。
例1:计算函数f(x,y)=x^2+y^2在区域D={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1}上的二重积分。
解:根据给定的区域D,我们可以很容易地确定积分的上下限,并进行积分区域的分割。
二重积分的计算法
rkrkk
d rd rd
2021/10/10
k
rk
rk
20
Df(x,y)dD f(rco ,srsin )rdrd
rd d
1. 极点在积分区域外
dr
d r
Dr2()
r2()
o
r1()o r1()
设 D: 1() r 2(),则 D f(rc o,rsi)n rdrd
d
1 2 ( ())f(rco,rs si)n rdr
(先对 x 积分,视 y 为常量, 对y 积分,视 x 为常量)
⑤、何时不得不将积分域D分块? 穿入穿出不唯一。
2021/10/10
9
例 1 改 变 积 分 1 dx 1xf(x,y)d的 y次 序 . 00
解 积分区域如图
0 x1 Dx :0 x1x
0 y1 Dy :0 x1 y
y1x
原 式
2(y) f(x,y)dx
D
c
1(y)
2021/10/10
4
当被积函数 f(x,y)在D上变号时, 由于
f(x,y)f(x,y)f(x,y)f(x,y)f(x,y)
2
2
f1(x,y)
f2(x,y)均非负
D f ( x ,y ) d x d y D f 1 ( x ,y ) d x d y
D f2(x,y)dxdy
0
0
0
2021/10/10
1 e y2 2
1 0
1 2
1
1 e
.
17
例8.求I= x y1 x 2 y 2 d x d y ,D :y x ,x 1 ,y 1 围 成 ;
D
y
二重积分计算方法总结
二重积分计算方法总结二重积分是微积分中的重要概念,用于求解平面区域上的面积、质量、重心等物理量。
本文将总结二重积分的计算方法,并介绍其应用领域和注意事项。
一、二重积分的基本概念二重积分是将一个二元函数在一个有界的平面区域上进行积分运算。
具体地说,对于定义在平面区域D上的函数f(x,y),其二重积分可以表示为:∬D f(x,y) dA其中,dA表示平面区域D上的面积元素。
二重积分的计算方法有多种,下面将分别介绍。
二、二重积分的计算方法1. 基本方法:将平面区域D划分为若干个小矩形,计算每个小矩形上函数值与面积的乘积,再将所有小矩形的乘积求和即可得到二重积分的近似值。
当小矩形的数量无限增加时,近似值趋近于准确值。
2. 极坐标法:对于具有极坐标方程的平面区域D,可以通过转换成极坐标系来简化计算。
具体做法是将二重积分转化为极坐标下的二重积分,并利用极坐标的相关性质进行计算。
3. 变量代换法:对于某些具有特殊形式的平面区域D,可以通过变量代换来简化计算。
常见的变量代换方法有矩形坐标系到极坐标系、直角坐标系到柱坐标系等。
4. 先y后x法:当被积函数的表达式较为复杂时,可以通过先对y 进行积分,再对x进行积分的方法来简化计算。
这种方法常用于计算面积和质心等物理量。
三、二重积分的应用领域二重积分在物理学、工程学、经济学等领域具有广泛的应用。
以下列举几个常见的应用场景:1. 计算平面区域的面积:通过对二维平面区域上的函数进行二重积分,可以得到该区域的面积。
2. 计算平面区域的质量:假设平面区域上每个点的密度为ρ(x,y),则通过对ρ(x,y)与面积元素dA进行二重积分,可以计算出该区域的质量。
3. 计算平面区域的重心:通过对二维平面区域上的函数f(x,y)与x、y的乘积进行二重积分,可以求解出该区域的重心坐标。
4. 计算平面区域的矩:通过对二维平面区域上的函数f(x,y)与x的幂次进行二重积分,可以计算出该区域的各阶矩。
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10二重积分的计算
10二重积分的计算
1、试将二重积分«Skip Record If...»化为两种不同的二次积分,其中区域«Skip Record If...»分别为:
1)由直线«Skip Record If...»及双曲线«Skip Record If...»所围成的区域。
2)«Skip Record If...»
3)«Skip Record If...»
4)环形闭区域:«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
2、改变下列二次积分的次序
1)«Skip Record If...»«Skip Record If...»。
2)«Skip Record If...»«Skip Record If...»。
3)«Skip Record If...»«Skip Record If...»。
3、画出积分区域,并计算二重积分
1)«Skip Record If...»,其中«Skip Record If...»是由抛物线«Skip Record If...»所
围成的闭区域。
解:原式«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
2)«Skip Record If...»,其中«
闭区域。
解:原式«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
3)计算«Skip Record If...»,其中«Skip Record If...»是由不等式«Skip Record If...»围成的闭区域。
解:原式«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
4)«Skip Record If...»,其中«Skip Record If...»
的三角形区域。
解:原式«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
4、求由曲线«Skip Record If...»
解:解方程组«Skip Record If...»得«
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
5、求由四个平面«Skip Record If...»所围成的柱体被平面«Skip Record If...»及«Skip Record If...»所截得立体的体积。
解:设«Skip Record If...»为«Skip Record If...»围成的平面区域,则
«Skip Record If...»
6、化下列二次积分为极坐标下的二次积分
1)«Skip Record If...»
«Skip Record If...»。
2)«Skip Record If...»«Skip Record If...»。
7、利用极坐标计算下列积分
1)«Skip Record If...»,其中«Skip Record If...»是由圆周«Skip Record If...»所围成的闭区域。
解:原式«Skip Record If...»
2)«Skip Record If...»,其中«Skip Record If...»圆周«Skip Record If...»及坐标轴
所围成的在第一象限内的闭区域。
解:原式«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
3)利用极坐标计算«Skip Record If...»其中«Skip Record If...»是由不等式«Skip
Record If...»所确定的区域,其中«
解:区域«Skip Record If...»只有一块
«
Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...» 4)利用极坐标计算:«Skip Record If...»,其中«Skip Record If...»是介于两圆«Skip Record If...»,
«Skip Record If...»之间的闭区域。
解:做草图
«Skip Record If...»
原式«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
8、用适当的坐标计算下列积分
1)«Skip Record If...»。
解:原式«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
«Skip Record If...»
注:利用坐标平移计算更简洁
2)«Skip Record If...»
解:令«Skip Record If...»,«Skip Record If...»原式«Skip Record If...»。