【高數(shù)筆記】三重積分

設(shè)三元函數(shù)f(x,y,z)在區(qū)域Ω上具有一階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)妆距,將Ω任意分割為n個(gè)小區(qū)域肴茄,每個(gè)小區(qū)域的直徑記為r?(i=1,2,...,n)击你,體積記為Δδ?,||T||=max{r?}敏储,在每個(gè)小區(qū)域內(nèi)取點(diǎn)f(ξ?阻星,η?,ζ?)已添,作和式Σf(ξ?妥箕,η?,ζ?)Δδ?更舞,若該和式當(dāng)||T||→0時(shí)的極限存在且唯一(即與Ω的分割和點(diǎn)的選取無(wú)關(guān))畦幢,則稱(chēng)該極限為函數(shù)f(x,y,z)在區(qū)域Ω上的三重積分,記為∫∫∫f(x,y,z)dV缆蝉,其中dV=dxdydz宇葱。


直角坐標(biāo)系法

適用于被積區(qū)域Ω不含圓形的區(qū)域,且要注意積分表達(dá)式的轉(zhuǎn)換和積分上下限的表示方法

⑴先一后二法投影法刊头,先計(jì)算豎直方向上的一豎條積分黍瞧,再計(jì)算底面的積分。

①區(qū)域條件:對(duì)積分區(qū)域Ω無(wú)限制原杂;

②函數(shù)條件:對(duì)f(x,y,z)無(wú)限制印颤。



⑵先二后一法(截面法):先計(jì)算底面積分,再計(jì)算豎直方向上的積分穿肄。

①區(qū)域條件:積分區(qū)域Ω為平面或其它曲面(不包括圓柱面年局、圓錐面、球面)所圍成

②函數(shù)條件:f(x被碗,y)僅為一個(gè)變量的函數(shù)某宪。



柱面坐標(biāo)法

適用被積區(qū)域Ω的投影為圓時(shí)仿村,依具體函數(shù)設(shè)定锐朴,

①區(qū)域條件:積分區(qū)域Ω為圓柱形、圓錐形蔼囊、球形或它們的組合焚志;

②函數(shù)條件:f(x,y,z)為含有與 x^2+y^2(或另兩種形式)相關(guān)的項(xiàng)。



球面坐標(biāo)系法

適用于被積區(qū)域Ω包含球的一部分畏鼓。

①區(qū)域條件:積分區(qū)域?yàn)榍蛐位蚯蛐蔚囊徊糠纸闯辏F面也可以;

②函數(shù)條件:f(x,y,z)含有與x^2+y^2+z^2相關(guān)的項(xiàng)云矫。



幾何意義

三重積分就是四維空間的體積膳沽。

當(dāng)積分函數(shù)為1時(shí),就是其密度分布均勻且為1,三維空間質(zhì)量值就等于其體積值挑社。

當(dāng)積分函數(shù)不為1時(shí)陨界,說(shuō)明密度分布不均勻。

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