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[理学]微积分8-2-22003
4、二重积分的性质 第二节 二重积分的计算 二、二重积分在极坐标系下的计算 * 复习: 二重积分的概念和性质 1、定义 当被积函数大于零时,二重积分是柱体的体积. 3、几何意义 性质1 当 为常数时, 性质2 (二重积分与定积分有类似的性质) 性质3 对区域具有可加性 性质4 若 为D的面积, 性质5 若在D上 特殊地 则有 性质6 性质7 (二重积分中值定理) (二重积分估值不等式) 一、二重积分在直角坐标系下的计算 1、若积分区域为 X-型: 即化为先对y、后对x的二次积分。 则 2、若积分区域为 Y-型: 3、若区域如图, 在分割后的三个区域上分别使用积分公式 则必须分割. 4、如果积分区域D既是X-型的,又是Y-型的, 则 二重积分化为二次积分时,关键是: 确定积分的顺序和积分的上下限。 强调: 计算步骤: 画积分区域的草图; 确定积分次序; 确定积分的上下限; 计算累次积分。 解 积分区域如图 解 原式 解 解 解 解 曲面围成的立体如图. 有些二重积分,积分区域D的边界曲线 用极坐标方程来表示比较方便,且被积 函数用极坐标变量r,θ比较简单。这 时,我们就可以考虑利用极坐标来计算 二重积分。 假定从极点O出发且穿过闭区域D内部的射线与D的边界曲线相交不多于两点。 我们用以极点为中心的一族同心圆:r=常数, 以及从极点出发的一族射线:θ=常数,把D 分成n个小闭区域 公式表明,要把二重积分中的变量从直角 坐标变换为极坐标,只要把被积函数中的 x、y分别换成rcosθ、rsinθ,并把直角 坐标系中的面积元素dxdy换成极坐标系中 的面积元素rdrdθ。 二重积分化为二次积分的公式(1) 若区域特征如图 区域特征如图 二重积分化为二次积分的公式(2) 若区域特征如图 极坐标系下区域的面积 二重积分化为二次积分的公式(3) 若区域特征如图 * * * *
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