文档详情

[09考研高等数学强化讲义第七章全.doc

发布:2017-01-12约6.83千字共28页下载文档
文本预览下载声明
第七章 多元函数积分学 §7.1 二重积分 (甲)内容要点 一、在直角坐标系中化二重积分为累次积分以及交换积分顺序问题 口诀(40):多重积分的计算,累次积分最关键。 模型I:设有界闭区域 其中,在上连续,在上连续,则 模型II:设有界闭区域 其中,在上连续,在上连续 则 关于二重积分的计算主要根据模型I或模型II,把二重积分化为累次积分从而进行计算,对于比较复杂的区域如果既不符合模型I中关于的要求,又不符合模型II中关于的要求,那么就需要把分解成一些小区域,使得每一个小区域能够符合模型I或模型II中关于区域的要求,利用二重积分性质,把大区域上二重积分等于这些小区域上二重积分之和,而每个小区域上的二重积分则可以化为累次积分进行计算。 在直角坐标系中两种不同顺序的累次积分的互相转化是一种很重要的手段,具体做法是先把给定的累次积分反过来化为二重积分,求出它的积分区域,然后根据再把二重积分化为另外一种顺序的累次积分。 口诀(41):交换积分的顺序,先要化为重积分。 二、在极坐标系中化二重积分为累次积分 在极坐标系中一般只考虑一种顺序的累次积分,也即先固定对进行积分,然后再对进行积分,由于区域的不同类型,也有几种常用的模型。 模型I 设有界闭区域 其中,在上连续,在上连续。 则 模型II 设有界闭区域 其中在上连续, 在上连续。 则 (乙)典型例题 一、二重积分的计算 例1.计算,其中由,和轴所围区域 解:如果 那么先对求原函数就不行,故考虑另一种顺序的累次积分。 这时先对积分,当作常数处理就可以了。 原式 例2.计算 解:原式 = = 例3.求 解一: (对称性) 解二:由积分区域对称性和被积函数的奇偶性可知 原式= = = 二、交换积分的顺序 例1.交换的积分顺序 解:原式= 其中D由和以及所围的区域 由 因此按另一顺序把二重积分化为累次积分对三块小区域得 原式= 例2.设连续,证明 证明:交换积分次序 令,则, 例3.计算 解: 三、二重积分在几何上的应用 1.求空间物体的体积(数学一) 例1.求两个底半径为R的正交圆柱面所围立体的体积 解:设两正交圆柱面的方程为和,它们所围立体在第一卦限中的那部分体积 其中为, 因此 而整个立体体积由对称性可知 例2.求球面和圆柱面 所围(包含原点那一部分)的体积 解: 其中为平面上与轴所围平面区域用极坐标系进行计算 2.求曲面的面积(数学一) §7.2 三重积分(数学一) (甲)内容要点 一、三重积分的计算方法 1.直角坐标系中三重积分化为累次积分 (1)设是空间的有界闭区域 其中是平面上的有界闭区域,在上连续函数在上连续,则 (2)设 其中为竖坐标为的平面上的有界闭区域,则 2.柱坐标系中三重积分的计算 相当于把化为极坐标而保持不变 3.球坐标系中三重积分的计算 (乙)典型例题 一、有关三重积分的计算 例1.计算,其中由曲面,,,所围的区域 解: 例2.计算,其中由曲面所围的区域 解:令,,(广义球坐标) 则 例3.计算,其中由曲面所围的区域 解:用球坐标(的球坐标方程化简为) 例4.计算,其中由曲面,所围的区域 解:
显示全部
相似文档