二重积分与二次积分

大家知道 ,计算二重积分 ,主要是将二重积分化为二次积分。一般教科书上的二次积分也伴随二重积分出现 ,使不少读者误以为二重积分与二次积分是一回事 ,对一些问题的解答出现了错误或迷惑。例 1 :计算积分∫10 dx∫x1e- y2 dy。有的同学用交换积分顺序方法作 ,为此他将此二次积分错误地视为二重积分。画域得在 0≤ x≤ 1上由 y =1和 y =x所围成的积分域 D(如图 )。于是∫10 dx∫x1e- y2 dy =∫10 dy∫y0 e- y2 dx =∫10ye- y2 dy =-12 e- y2 10=12 ( 1 -e- 1)细心的同学在得到二重积分 De- y2 dxdy后 ,将它再化为二次积分得 De- y2 dxdy …     

对三重积分f(x,y,z)dxdy方法的一些看法

关于三重积分的计算在[1]中给出了以下公式［2」中作者对此作了探讨。究竟在什么条件下，使用公式（1）能简化三重积分的计算，本人就此问题提出一些自己的看法。笔者认为用公式（1）所简化三重积分的计算应满足以下二个条件：（1）人x，y，z）中至少缺二个变量，即人x，y，z）一人x）或人工，y，z）。人y）或f（，y，）一八）；（2）若缺的变量为x，y，则对于积分区域D的Z截面风的面积应该很容易计算（实际上应是初等数学的结果）；对于缺变量Z，Z或。，Z的情形，相应的截面A，民的面积应很容易计算。例1计算三重积分Illxdxdydz，其中D…     

用对弧长的曲线积分求一些柱面面积

我们知道，柱面的面积可以用二重积分计算，实事上它也可以通过对弧长的曲线积分计算。因为当j（x，y）70时，在几何上If（x，y）ds表示以xoy平面上曲线L为准线，母线平行于Z轴的，高为Z一f（，y）时的柱面面积，如图1。例1用曲线积分计算柱面x’＋y’一ax含在球域x’＋y’＋z‘＜a’内那部分的表面积（aIn0）。解由对弧长的曲线积分的几何意义及对称性知，所求面积S一到SdS（图2），＿＿。＿＿＿＿。＿．．、＿，。、，、卜十y－ax．、。＿。。＿＿其中L：y一tw～．其高是球面与柱面的交线，（。“。＿。由此得出z’二a’－ax，即一卜…     

关于重积分变量替换的选择问题

为使二重积分的计算简便，有时需要选择适当的变量替换。一般情况下．当积分区域为圆域或圆域的一部分时，用极坐标变换可以简化二重积分的计算，但这也不是绝对的。例如：求柱面x2＋z2=a2与y2＋z2=a2所围成立体的表面积。解法三西柱面所围成的立体如图1所示。由对称性知所求立体的表面积。其中y一J5n＝i，R为圆域x’＋z’＜a’在第一象限的部分（见图2）。由于积分域为圆域的一部分，故可考虑利用极坐标。，。dx．v’、。／W仟RZ三二／＊os叭Z一厂sin外二7一一7百一厂。丁】巨。。。。。smsz：：：＝。，－0。。。。。，。SWmp＝vQ虾养…     

二重积分的几种计算方法

对于一些特殊的二重积分，可以采用一些特殊的计算方法。下面给出三种计算方法。一、利用对称性计算二重积分对于初学者来说，用对称性计算二重积分时往往只考虑积分区域的对称性，而忽视了被积函数相应的对命胜，从而出现错误。下面给出使用对称性计算的方法。1：对二重积分若积分域可分成对称的两部分民和民，对称点为，轴为旋转轴的曲面，则，其中民为D在第一象限部分。二、用二重积分的几何意义计算二重积分解”．’被积函数Z一。门一二一台＞0，．”．I表示的D为底的Z一。门一＜一台为顶的曲顶柱体体积。又平行于Xcy面的截面面积为A…     

在柱面坐标下积分限的确定

1引言 三重积分的积分域是立体图形,而立体图形并不象平面图形那样容易画出,因此把三重积分化为柱面坐标下的三次积分也并不容易,本文对这一问题进行了探讨,找出了一个较为一般的方法.     

浅谈Green公式的应用

Green定理：设闭区域D是由分段光滑曲线L围成,P（x,y）,Q（x,y）在D上具有一阶连续偏导数,则其中L是D取正向的边界曲线．公式（*）称为Green公式,下文通过举例说明它的应用．1．公式（*）建立了二重积分与曲线积分的关系,在它们之间架起了“座桥梁．例1（用线积分计算二重积分）．设D是由所围成,求解设D的正向边界为L,令可得例2用二重积分计算曲线积分）计算曲线积分其中AMB为连接点A（。,2）与点B（3。,4）的直线段X互之广方的任意路线,且该路线与线段X三所围成的面积为2．解设AMB与AB所围成的区域为D,由（*）式得2…     

被积函数中出现sinx/x,sinx^2,e^-x2,e^y/x,sin^y/x等函数时二重积分的计算

通过利用分部积分与二次积分交换积分顺序这两种方法，讨论了被积函数中出现sinx/x,sinx^2,e^-x2,e^y/x,sin^y/x等函数时二重积分的计算     

一个二重积分的计算方法及微机处理

一个二重积分的计算方法及微机处理蔡康盛（本溪冶金专科学校）在计算二重积分时，通常是把二重积分化为定积分。自然，与定积分一样，在实际计算中，往往会遇到被积函数是用表格形式给出，或者在化二重积分为二次积分过程中遇到原函数无法用初等函数表示的情形。因此，需...     

积分微元变换的一种解释

<正> 本文将对重积分坐标变换时的积分微元变换作出一种新的解释。比如,众所周知,对二重积分,在直角坐标系下,积分微元ds=dxdy,在直角坐标系下,积分微元ds=dxdy,在极坐标系下,ds=rdrdφ。后者的证法常见有三     

某些积分所确定的函数的导数

设重积分的积分区域依赖于变量t的值，且此重积分定义一个t的可微函数：其中积分区域G；依赖于t的值。如何求F’（t）呢？下面我们举例说明。解这类问题可直接利用变限积分的导数公式，只要把括号内的积分当作一个函数人y）对形如（1），（2）的函数F（t），在求导时，可首先利用变量代换，把F（t）转化成票次积分，再利用例1的方法求F’（t）。例2已知jfx，y）连续，F（t）一if（，y）dxds，求F’（t）。x2小y＼ti解利用极坐标变换，得例3已知人U）连续，F（O一解利用球面坐标变换得：例4设人X）连续，G：0＜X＜h，X’＋F’（t）。解…     

概率积分I＝∫_0~（＋∞）e~（－x~2）dx的几种计算方法

概率积分Ｉ＝∫_０~（＋∞）ｅ~（－ｘ~２）ｄｘ的几种计算方法修春燕（哈尔滨测量高等专科学校）方法１同济大学的高等数学教材中，讲述了下面的计算方法：首先计算二重积分，其中Ｄ是由中心在原点，半径为ａ的圆周所围成的闭区域。在极坐标系中Ｄ可以表示为现在我们利用...     

“先重后单”法用于求空间曲面所围立体的体积

学生在用三重积分求体积时，当体积由比较复杂的空间曲面所围成，同学们由于对这样的空间曲面缺乏了解，作图也比较困难，所以通常做起来会感到束手无策，但是如果曲面为绕某一轴的旋转曲面，通过使用“先重后单”的方法，并且充分利用初等数学的公式，可使问题得到大量的简化。下面我们举几个具体例子。例1求曲面（x2＋y2＋z2）2＝a2（x2＋y2－z2）所界体积。分析与解：实际上这个曲面是WZ平面上双纽线（y2＋z2）2＝a2（y2－z2）绕z轴旋转一周而成。过X轴一点D作平行于Xoy平面的平面截旋转体得一圆环，如图1所示，内半径DA，外半径DB，…     

分部积分法在计算二次积分中的应用

区域D的特点适当选择坐标系及积分顺序。在直用坐标系下，如果D为X一型区域，则可化为先对y后对工的二次积分；如果D为＊一型区域，则化为先对X后对y的二次积分c这里积分顺序的选择显得十分重要，选择得恰当，计算十分简便，选择得不恰当，计算会相当繁难，甚至第一次积分就被卡住而无法积出。此时，一般可通过重新交换积分顺序，使积分易于求出。但有时也可以不改变积分顺序，直接用定积分的分部积分法使问题得到巧妙的解决。请看下面几个实例。例1求I一IDv午＊。，其中D为＊一X及y—X‘围成的平面区域（图1）。解D为X一型区域，亦为…     

一个不等式的证明

近几年我们所使用的高等数学教材有一道习题：根据二重积分的性质，比较积分∫∫D（x y)^2dσ与∫∫D（x y）^3dσ的大小，其中D是由圆周（x-2)^2 (y-11)^2=2所围成。     

竞赛中实现构造的若干策略

竞赛中，构造法及具作用已越来越被人们所接受与重视，从某个角度来讲，构造法包含两个方面，其一是：构造什么；其二是，怎样构造．前者已经讨论得很多，本文探讨第二个方面．1寻找一个充分条件进行构造这种方法即限制某事物满足一个充分条件以保证它符合问题中的要求（或部分要求），以退为进，进行构造．例1亘角坐标系中有一个点，它到8整点的距离互不相等，试证明Z．另析不妨设所未Z点为P（a，b）（a，b待定），我们寻找一个先S条件以使得：著P点到两整点A（x；，y；），B（x。，y。）等距，则这两点必需重台，这等们于要从（H一Q）…     

一类重积分解法的探讨

从一道考研试题入手,给出了当二重积分的被积函数或积分区域边界含x2-y2时的"双曲坐标变换"法.通过实例,对比说明该方法能够解决一类用直角坐标不易计算或不能计算的二重积分问题,并且可以运用到三重积分的计算上.     

关于∫p(x)/Q(x)(ax~2 bx c)~(1/2)dx的积分技巧

本文对形如的无理函数积分，给出一种“程式化”的处理方法，其中包含较多技巧。根据“化繁为简”的原则，首先将（*）中的有理分式函数二多共分解成最简分式。这样，积分（*）被归结构下列三种类型的积分：是关于x的n次多项式。式中a’。，b’。，c’。为常数。两边积分，并解出人（k＞l），得可知人最终可用人及N等表示之。至于积分一般处理办法是将y配方，或直接套用下面结果：只要引入倒代换t一一一一，则化成上面第（I）型积分。．泌Z－4a；c1＜0；n为自然数）令（3）、（4）中t的系数为0，得由克莱姆法则知，当D一edo时，线性方程组…     

轮换对称性在积分中的应用

在某些积分的计算过程中,若积分区域具备轮换对称性,则可以简化积分的计算过程.本文讨论了利用轮换对称性简化二重积分,三重积分,第一,二类曲线积分,第一,二类曲面积分的计算方法.(以下都在积分存在下予以讨论)     

运用质量意义来计算积分

在学习高等数学的过程中 ,我们通常是运用微积分的有关知识及方法去解决几何学、物理学中的问题 ;反之 ,运用物理学的质量意义 ,也可以来计算积分 ,并使某些特殊的积分计算更为简便。一、计算二重积分的值例 1　计算二重积分 I = D( x +y) dxdy,其中 D ={ ( x,y) |x2 +y2 ≤ x +y +1 } ( 1 994年研究生入学试题 )。解法 1　先给出常规解法。区域 D可化为 :( x -12 ) 2 +( y -12 ) 2 ≤ 32用变换 x =12 +rcosθ,y =12 +rsinθ,在这变换下 ,D的边界化为 r2 =32 ,D域化为 0≤ r≤32 ,0≤θ≤ 2π,雅可比行列式为J= ( x,y) ( r,θ) = x r x …