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二重积分的计算方
第二节 二重积分的计算法
计算二重积分的方法:
二重积分
累次积分(即两次定积分).
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在直角坐标系下用平行于坐标轴的直线网来划分区域D,
故二重积分可写为
则面积元素为
一、利用直角坐标系计算二重积分
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(2)如果积分区域为:
[X-型]
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回忆:平行截面面积为已知的立体的体积
立体体积
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计算截面面积
( 红色部分即A(x0) )
*
以D为底,
以曲面
为顶的曲顶柱体的体积.
应用计算“平行截面面积为已知的立体求体积”的方法.
用二重积分的几何意义说明其计算法:
是区间
为曲边的曲边梯形.
为底,
曲线
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先对y后对x的二次积分(累次积分)
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(2) 积分区域为:
先对x后对y的二次积分
也即
[Y-型]
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1.当D既不是X-型区域也不是Y-型区域时,将D分成几部分,使每部分是X-型区域或是Y-型区域.
2.当D既是X-型区域也是Y-型区域时,可以用两个公式进行计算.
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特殊地
即等于两个定积分的乘积.
D为矩形域:
则
则
a≤x≤b,c≤y≤d
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二重积分是化为两次定积分来计算的,关键是确定积分限.
定限要注意的问题:
1.上限下限.
2.内层积分的上,下限应为外层积分变量的函数.
3.外层积分上,下限应为常数(后积先定限).
4.二重积分的结果应为常数.
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例 计算
其中D是由直线y=1,x=2及y=x所围成的闭区域.
解法1:
先y后x
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解法2:
先x后y
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解
例 计算
(1,1)
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选取积分次序,
不仅要看区域的特点,
而且要看被积函数的特点.
凡遇如下形式积分:
后面积分.
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解
积分区域如图
例 改变积分
的次序.
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例
交换积分次序:
解
原式=
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例
交换积分次序:
解
积分区域:
原式=
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例 求证
左边的累次积分中,
提示
不能直接计算,
是y的抽象函数,
证毕.
要先交换积分次序.
证明
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例 求两个底圆半径为R,且这两个圆柱面的方程分别为 及
解
求所围成的
立体的体积.
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解
曲面围成的立体如图.
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解
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补充轮换对称性结论:
若D关于x,y满足轮换对称性(将D的边界曲线方程中
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