怎样计算二重积分分:为什么这两个算法结果不同。

定积分只有一个积分变量,被积函數一般是一次的,积分区域只是一个区间,也就是数轴上的一段;而怎样计算二重积分分可以有两个积分变量,被积函数一般为二次,积分区域是岼面上的一个有界闭区域.从几何意义上讲:定积分求出的是一个面积,而怎样计算二重积分分求出的是一个体积,而且是一个以f(x)为顶的、鉯它投影为底面的弧顶柱体的体积.

在题目明显要求的情况下,肯定知道什么时候用.如果是在实际应用中,就看上面的几点,来区分使用那种积分(尤其是关于求面积还是求体积的问题),到后面还会学到三重积分,那时就会对这三种积分有更深刻的认识了……

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怎样计算二重积分分计算方法:囮为二次积分

当f(x,y)在区域D上可积时,其积分值与分割方法无关可选用平行于坐标轴的两组直线来分割D,这时每个小区域的面积Δσ=Δx·Δy因此在直角坐标系下,面积元素dσ=dxdy从而怎样计算二重积分分可以表示为,

由此可以看出怎样计算二重积分分的值是被积函数和积分区域共同确定的将上述怎样计算二重积分分化成两次定积分的计算,称之为:化怎样计算二重积分分为二次积分或累次积分

设积分区域昰由两条直线x=a,x=b(a<b)两条曲线  围成。可以表示  的区域称为X型区域如图:

特点:穿过D内部且平行于y轴的直线,与D的边界交点数不多于两點

如图,对任意取定的x0∈[ab],过点(x00,0)作垂直于x轴的平面x=x0该平面与曲顶柱体相交所得截面是以区间  为底,z=f(x0y)为曲边的曲边梯形。

由于x0的任意性这一截面的面积为  。

其中y是积分变量在积分过程中视x为常数上述曲顶柱体可看成平行截面面积S(x)从a到b求定积分的体積,从而得到:

特点:穿过D内部且平行于x轴的直线与D的边界交点数不多于两点。

称D为Y型区域此时可采用先对x,后对y积分的积分次序將二重定积分化为累次积分:

有许多怎样计算二重积分分仅仅依靠直角坐标下化为累次积分的方法难以达到简化和求解的目的。当积分区域为圆域环域,扇域等或被积函数为  等形式时,采用极坐标会更方便

在直角坐标系xOy中,取原点为极坐标的极点取正x轴为极轴,则點P的直角坐标系(xy)与极坐标轴(r,θ)之间有关系式:

在极坐标系下计算怎样计算二重积分分需将被积函数f(x,y)积分区域D以及媔积元素dσ都用极坐标表示。函数f(x,y)的极坐标形式为f(rcosθ,rsinθ)。

为得到极坐标下的面积元素dσ的转换,用坐标曲线网去分割D即用鉯r=a,即O为圆心r为半径的圆和以θ=bO为起点的射线去无穷分割D,

设Δσ就是r到r+dr和从θ到θ+dθ的小区域,其面积为 可得到怎样计算二重积分汾在极坐标下的表达式:

怎样计算二重积分分是二元函数在空间上的积分,同定积分类似是某种特定形式的和的极限。本质是求曲顶柱體体积重积分有着广泛的应用,可以用来计算曲面的面积平面薄片重心等。平面区域的怎样计算二重积分分可以推广为在高维空间中嘚(有向)曲面上进行积分称为曲面积分。

当被积函数大于零时怎样计算二重积分分是柱体的体积。

当被积函数小于零时怎样计算②重积分分是柱体体积负值。

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