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1、1 二重積分(1) 求二重積分的一般步驟為 畫出積分區(qū)域的草圖,并寫出積分域; 根據(jù)積分區(qū)域與被積函數(shù)的特點(diǎn)選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系.一般地,當(dāng)二重積分的被積函數(shù)等因子時,以及積分域?yàn)橐栽c(diǎn)為中心的圓域、扇域,或過原點(diǎn)而中心在坐標(biāo)軸上的圓域,利用極坐標(biāo)來計算往往會更加簡便; 根據(jù)積分區(qū)域與被積函數(shù)的特點(diǎn)選取適當(dāng)?shù)姆e分次序.二重積分化為二次積分(也稱累次積分)后,其本質(zhì)是進(jìn)行二次定積分的計算,對先積分的變量求定積分時,后積分的變量應(yīng)視為一個常數(shù).直角坐標(biāo)系下定限口訣可歸納為:后積先定限,上限與下限,均應(yīng)為常限;限內(nèi)劃條線,先交下限寫,后交上限見. (2)注意根據(jù)積分區(qū)域的對稱性和被積函數(shù)的奇偶性簡化積分
2、計算. 如果關(guān)于軸對稱,為的奇(偶)函數(shù),則其中為中的部分. 如果關(guān)于軸對稱,為的奇(偶)函數(shù),則其中為中的部分. 如果關(guān)于原點(diǎn)對稱,為的奇(偶)函數(shù),則其中為中的部分,也可為中的部分. 如果關(guān)于直線對稱,則 . (3)被積函數(shù)為分段函數(shù)(包括絕對值函數(shù)、取極值函數(shù))時,要利用積分區(qū)域的可加性,正確劃分積分區(qū)域,以確定被積函數(shù)的表達(dá)式.2三重積分(1)計算三重積分注意選擇積分順序問題:“先單后重”與“先重后單”積分法.回顧化成累次積分的順序是先對某一個變量,例如 ,做一次單積分,然后再做關(guān)于另外兩個變量與 的一個二重積分,即 其實(shí),上式中的二重積分與單積分的次序是可以交換的,即可把它寫成 其中
3、是把暫時固定,過點(diǎn)且垂直于z軸的平面截域所得到的截面域.對后一個等式我們可以這樣來理解,把等式的左端看作是以 為密度的物質(zhì)立體的質(zhì)量,右端看作是把物質(zhì)立體切成薄片,然后把所有薄片的質(zhì)量相加.(2)根據(jù)積分域和被積函數(shù)的特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系.一般地,下列情形適用柱面坐標(biāo)求三重積分:積分域的邊界為圓柱面、圓錐面、旋轉(zhuǎn)拋物面或投影域D為圓域,被積函數(shù)含有的因子.而若積分域的邊界為球面或圓錐面,則利用球面坐標(biāo)求三重積比較方便 .但要記住: 化為柱面坐標(biāo)時,要把換成,; 化為球面坐標(biāo)時,要把換成,. (3)注意利用區(qū)域的對稱性和被積函數(shù)的奇偶性計算三重積分. 設(shè)在有界閉區(qū)域連續(xù),若關(guān)于平面對稱(),則其中. 若關(guān)于平面(或)平面,關(guān)于(或)為奇函數(shù)或偶函數(shù)有類似的結(jié)果.3. 重積分的應(yīng)用 (1)幾何方面的應(yīng)用 求幾何體的體積 ,或. 曲面的面積設(shè)曲面的方程為,則曲面的面積 . 其中曲面的面積元素. (2)物理方面的應(yīng)用求質(zhì)量 平面薄片的質(zhì)量其中是平面薄片在點(diǎn)的面密度. 空間非均勻密度物體的質(zhì)量為其中是非均勻物體在點(diǎn)處的密度. 求重心平面薄片的重心坐標(biāo)為其中是平面薄片在點(diǎn)的面密度. 空間物體的重心其中是非均勻物體在點(diǎn)處的密度, 求轉(zhuǎn)動慣量 平面薄片軸和
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