二重积分是什么
二重积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。本质是求曲顶柱体体积。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。平面区域的二重积分可以推广为在高维空间中的(有向)曲面上进行积分,称为曲面积分。
当被积函数大于零时,二重积分是柱体的体积。
当被积函数小于零时,二重积分是柱体体积负值。
扩展资料
积分发展的动力源自实际应用中的需求。实际操作中,有时候可以用粗略的方式进行估算一些未知量,但随着科技的发展,很多时候需要知道精确的数值。要求简单几何形体的面积或体积,可以套用已知的公式。
比如一个长方体状的游泳池的容积可以用长×宽×高求出。但如果游泳池是卵形、抛物型或更加不规则的形状,就需要用积分来求出容积。物理学中,常常需要知道一个物理量(比如位移)对另一个物理量(比如力)的累积效果,这时也需要用到积分。
参考资料来源:百度百科-二重积分
二重积分的基础内容是什么?计算公式是什么?
二重积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。本质是求曲顶柱体体积。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。平面区域的二重积分可以推广。
曲面z=f(x,y)(f(x,y)≥0),xy平面上的有界闭区域D以及通过闭区域D的边界且平行于z轴的柱面,它们围成的图形称为曲顶柱体,考虑其体积。用xy平面上的曲线将有界闭区域D任意分成n个小闭区域,D1,D2,…,D,这些小闭区域的面积分别为,Δσ1,Δσ2,…,Δσn,在各小闭区域边界处作平行于z轴的柱面,将曲顶柱体分成n个小曲顶柱体,显然,所求曲顶柱体的体积V等于这n个小曲顶柱体体积之和。
(ξ1,η1),(ξ2,η2),…,(ξn,ηn),曲面z=f(x,y)上对应点的高度分别为,f(ξ1,η1),f(ξ2,η2),…,f(ξn,ηn),以小闭区域面积Δσi为底、曲面z=f(x,y)上对应点高度f(ξi,ηi)为高的小平顶柱体体积近似代替相应小曲顶柱体体积(i=1,2,…,n),于是所求曲顶柱体体积,V≈f(ξ1,η1)Δσ1+f(ξ2,η2)Δσ2+…+f(ξn,ηn)Δσn。
在空间直角坐标系中,二重积分是各部分区域上柱体体积的代数和,在xoy平面上方的取正,某些特殊的被积函数f(x,y)的所表示的曲面和D底面所为围的曲顶柱体的体积公式已知,可以用二重积分的几何意义的来计算。
二重积分的概念是什么?
在x轴上任取一点x,过该点作一条垂直于x轴的直线去穿区域,与D的边界曲线之交点不多于两个,即一进一出,此区域为X型区域。
类似的,在y轴上任取一点y,过该点作一条垂直于y轴的直线去穿区域,与D的边界曲线之交点不多于两个,即一进一出,此区域为Y型区域。
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意义
当被积函数大于零时,二重积分是柱体的体积。
当被积函数小于零时,二重积分是柱体体积负值。
几何意义
在空间直角坐标系中,二重积分是各部分区域上柱体体积的代数和,在xoy平面上方的取正,在xoy平面下方的取负。某些特殊的被积函数f(x,y)的所表示的曲面和D底面所为围的曲顶柱体的体积公式已知,可以用二重积分的几何意义的来计算。
数值意义
二重积分和定积分一样不是函数,而是一个数值。因此若一个连续函数f(x,y)内含有二重积分,对它进行二次积分,这个二重积分的具体数值便可以求解出来。
二重积分的计算
二重积分的计算如下:
1、如果二重积分的被积函数是1,那么积分所表示的是区域的面积。如果函数在有界闭区域上可以积分时候,那么函数在该区域上一定是有界的。
2、对于加减的被积函数完全可以分割成两个或者三个被积函数的加减。其性质完全不变。如何计算简便还要看主要的题型。积分的可加可减性也要类似于积分区域的大小可分类。
3、积分的保号性,在闭区域上如果被积函数在有界闭区域上可积。且F小于G,那么F的积分小于G的积分。而且有绝对值的积分也是小于G的积分。
4、普通对称性。对于面积积分区间是没有那么严格的要求。即使是函数是不相互堆成的区域,但是函数的被积函数在该区域上是相等或者是相反的。我们也认为函数是满足普通对称性的。
5、轮换对称性。相对的要求比较高。要求函数针对于Y=X区域进行对称。那么函数的X与Y是完全可以兑换。而且函数的数值是没有发生变化的。记住是区域不变。
6、二重积分的估值定理以及中指定理。存在***的和最小的数值使得二重积分的取值是可以被面积与数值的乘积取得一定的界限。也就是说函数由***或者最小的区域。中指定理存在固定的被积函数乘以区间面积。
二重积分计算?
原式=π/8,详情如图所示
有任何疑惑,欢迎追问
二重积分计算公式是什么?
所围成的体积=∫∫∫dxdydz(V是z=x^2+y^2与z=1所围成的空间区域)
=∫dθ∫rdr∫dz(作柱面坐标变换)
=2π∫r(1-r^2)dr
=2π(1/2-1/4)
=π/2
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二重积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。本质是求曲顶柱体体积。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。平面区域的二重积分可以推广为在高维空间中的(有向)曲面上进行积分。
在空间直角坐标系中,二重积分是各部分区域上柱体体积的代数和,在xoy平面上方的取正,在xoy平面下方的取负。某些特殊的被积函数f(x,y)的所表示的曲面和D底面所为围的曲顶柱体的体积公式已知,可以用二重积分的几何意义的来计算。
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