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主 要 内 容. 定 义. 计算法. 二 重 积 分. 几何意义. 应 用. 性 质. 二重积分的定义. 二重积分的几何意义. 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,二重积分是柱体的体积的负值.. 若 为 D 的面积,. 二重积分的性质. 性质1. 当 k 为常数时,. 性质2. 对区域具有可加性. 性质3. 性质4. 性质5. 若在 D 上. 则有. 特殊地. 性质6. 性质7. 二重积分的计算. (1)直角坐标系下 . [ X -型]. [ Y -型]. (2)极坐标系下 . D :.
E N D
主 要 内 容 定 义 计算法 二 重 积 分 几何意义 应 用 性 质
二重积分的几何意义 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,二重积分是柱体的体积的负值.
若 为D的面积, 二重积分的性质 性质1 当k 为常数时, 性质2 对区域具有可加性 性质3 性质4
性质5 若在D上 则有 特殊地 性质6 性质7
二重积分的计算 (1)直角坐标系下 [X-型] [Y-型]
(2)极坐标系下 D : D :
D : 注意: 当被积函数为 积分区域是圆或 圆的一部分时,在极坐标系下化为二次积分, 常可简化计算。
二重积分的应用 (1) 体积 (2) 曲面积 设S曲面的方程为: 曲面S的面积为
(3) 重心 当薄片是均匀的,重心称为形心.
(4) 引力 薄片对z 轴上单位质点的引力 G 为引力常数
思考与练习 1. 2.改变下列二次积分的积分次序:
1. 解 D是 Y-型。 将 D向 y轴投影。 求交点:
求交点: 得 将 D向 x轴投影。 D是 X-型。 于是,
于是, 在极坐标系中,闭区域 D可表示为
2.改变下列二次积分的积分次序: 解 (1) 积分区域为 将 D向 y轴投影。
积分区域为 将 D向 x轴投影,
3. 4. 5. 6. 7.
3. 解 D是 X-型。 将 D向 x轴投影。
4. 解 先去掉绝对值符号,
5. 解 积分区域为 将 D向 y轴投影。
6. 在极坐标系中,闭区域 解 D可表示为
7. 积分区域为 证 将 D向 y轴投影。
8. 9. 10.
8. 解 所求立体可以看成是一个 曲顶柱体,它的曲顶为 底为 于是,
9. 解 平面方程 所求面积
Ⅰ Ⅱ 10. 解 所求表面分成Ⅰ和Ⅱ,如图。 第一块( Ⅰ )在半球面 记为 AⅠ。 第一块( Ⅱ )在锥面 记为 AⅡ 。 由
Ⅰ Ⅱ 由 因此,曲面Ⅰ和Ⅱ在 xoy面上 的投影区域均为圆域: AⅠ的曲面方程为
AⅠ的曲面方程为 AⅠ AⅠ Dxy极坐标系下表示:
AⅠ AⅡ A Ⅱ的曲面方程为 所求面积 A = AⅠ+ AⅡ