❶ 怎样计算三重积分尽量通俗易懂。
其实,三重积分,就是把一重积分和二重积分的扩展
三重积分及其计算
一,三重积分的概念
将二重积分定义中的积分区域推广到空间区域,被积函数推广到三元函数,就得到三重积分的定义
其中 dv 称为体积元,其它术语与二重积分相同
若极限存在,则称函数可积
若函数在闭区域上连续, 则一定可积
由定义可知
三重积分与二重积分有着完全相同的性质
三重积分的物理背景
以 f ( x, y, z ) 为体密度的空间物体的质量
下面我们就借助于三重积分的物理背景来讨论其计算方法.
二,在直角坐标系中的计算法
如果我们用三族平面 x =常数,y =常数, z =常数对空间区域进行分割那末每个规则小区域都是长方体
其体积为
故在直角坐标系下的面积元为
三重积分可写成
和二重积分类似,三重积分可化成三次积分进行计算
具体可分为先单后重和先重后单
❷ 三重积分的计算
http://wlkc.zzuli.e.cn/kejianweb/gaoshu/9/5.ppt
这里有一个幻灯片
其实，三重积分，就是把一重积分和二重积分的扩展
三重积分及其计算
一,三重积分的概念
将二重积分定义中的积分区域推广到空间区域,被积函数推广到三元函数,就得到三重积分的定义
其中 dv 称为体积元,其它术语与二重积分相同
若极限存在,则称函数可积
若函数在闭区域上连续, 则一定可积
由定义可知
三重积分与二重积分有着完全相同的性质
三重积分的物理背景
以 f ( x, y, z ) 为体密度的空间物体的质量
下面我们就借助于三重积分的物理背景来讨论其计算方法.
二,在直角坐标系中的计算法
如果我们用三族平面 x =常数,y =常数, z =常数对空间区域进行分割那末每个规则小区域都是长方体
其体积为
故在直角坐标系下的面积元为
三重积分可写成
和二重积分类似,三重积分可化成三次积分进行计算
具体可分为先单后重和先重后单
①先单后重
——也称为先一后二,切条法( 先z次y后x )
注意
用完全类似的方法可把三重积分化成其它次序下的三次积分.
化三次积分的步骤
⑴投影,得平面区域
⑵穿越法定限,穿入点—下限,穿出点—上限
对于二重积分,我们已经介绍过化为累次积分的方法
例1 将
化成三次积分
其中 为长方体,各边界面平行于坐标面
解
将 投影到xoy面得D,它是一个矩形
在D内任意固定一点(x ,y)作平行于 z 轴的直线
交边界曲面于两点,其竖坐标为 l 和 m (l < m)
o
x
y
z
m
l
a
b
c
d
D
.(x,y)
例2 计算
其中 是三个坐标面与平面 x + y + z =1 所围成的区域
D
x
y
z
o
解
画出区域D
解
除了上面介绍的先单后重法外,利用先重后单法或切片法也可将三重积分化成三次积分
先重后单,就是先求关于某两个变量的二重积分再求关于另一个变量的定积分
若 f(x,y,z) 在 上连续
介于两平行平面 z = c1 , z = c2 (c1 < c2 ) 之间
用任一平行且介于此两平面的平面去截 得区域
则
②先重后单
易见,若被积函数与 x , y 无关,或二重积分容易计算时,用截面法较为方便,
就是截面的面积,如截面为圆,椭圆,三角形,正方形等,面积较易计算
尤其当 f ( x , y , z ) 与 x , y 无关时
❸ 三重积分计算过程求详细步骤解释
详细过程是，①由Dxy的区域，确定了x、y的变化区间分别是x∈[0,1]、y∈[0,(1-x)/2]。
②直线z+x+2y=1由平面z=0穿入Ω内，∴z≥0。又，z+x+2y=1，∴z=1-x-2y。∴z∈[0,1-x-2y]。
③，对∫(0,1-x-2y)xdz，“x”为常数，∴∫(0,1-x-2y)xdz=x∫(0,1-x-2y)dz=x(1-x-2y)。
④，接下来，对y积分，“x”仍然视作常数。原式=∫(0,1)xdx∫(0,1/2-x/2)(1-x-2y)dy。而，∫(0,1/2-x/2)(1-x-2y)dy=[(1-x)y-y²]丨(y=0,1/2-x/2/)=(1-x)²/4。
∴原式=∫(0,1)x(1-x)²dx/4=(1/4)∫(0,1)(x-2x²+x³)dx=…=1/48。
供参考。
❹ 三重积分计算
被积函数推广到三元函数,切条法(
先z次y后x
)
注意
用完全类似的方法可把三重积分化成其它次序下的三次积分,
则一定可积
由定义可知
三重积分与二重积分有着完全相同的性质
三重积分的物理背景
以
f
(
x
这里有一个幻灯片
其实,得平面区域
⑵穿越法定限.
二,三角形,用截面法较为方便,
就是截面的面积,如截面为圆,椭圆,就得到三重积分的定义
其中
dv
称为体积元,三重积分可化成三次积分进行计算
具体可分为先单后重和先重后单
①先单后重
——也称为先一后二,其它术语与二重积分相同
若极限存在,则称函数可积
若函数在闭区域上连续,就是先求关于某两个变量的二重积分再求关于另一个变量的定积分
若
f(x,y,z)
在
上连续
介于两平行平面
z
=
c1
,
z
=
c2
(c1
<
c2
)
之间
用任一平行且介于此两平面的平面去截
得区域
则
②先重后单
易见,若被积函数与
x
,
y
无关,或二重积分容易计算时,y)作平行于
z
轴的直线
交边界曲面于两点,各边界面平行于坐标面
解
将
投影到xoy面得D,它是一个矩形
在D内任意固定一点(x
,穿入点—下限,穿出点—上限
对于二重积分,y)
例2
计算
其中
是三个坐标面与平面
x
+
y
+
z
=1
所围成的区域
D
x
y
z
o
解
画出区域D
解
除了上面介绍的先单后重法外,利用先重后单法或切片法也可将三重积分化成三次积分
先重后单,我们已经介绍过化为累次积分的方法
例1
将
化成三次积分
其中
为长方体,其竖坐标为
l
和
m
(l
<
m)
o
x
y
z
m
l
a
b
c
d
D
.(x,
y,
z
)
为体密度的空间物体的质量
下面我们就借助于三重积分的物理背景来讨论其计算方法.
化三次积分的步骤
⑴投影,在直角坐标系中的计算法
如果我们用三族平面
x
=常数,y
=常数,
z
=常数对空间区域进行分割那末每个规则小区域都是长方体
其体积为
故在直角坐标系下的面积元为
三重积分可写成
和二重积分类似,三重积分的概念
将二重积分定义中的积分区域推广到空间区域，三重积分，就是把一重积分和二重积分的扩展
三重积分及其计算
一
❺ 三重积分的计算
性质
三重积分
性质1
∫∫∫kf（x，y，z）dv=k∫∫∫f（x，y，z）dv （k为常数）。
Ω Ω
性质2
线性性质：
设α、β为常数，则∫∫∫[αf(x,y,z)±βg(x,y,z)]dv=α∫∫∫f(x,y,z)dv±β∫∫∫g(x,y,z)]dv。
Ω Ω Ω
性质3
如果空间闭区域G被有限个曲面分为有限个子闭区域，则在G上的三重积分等于各部分闭区域上三重积分的和。
性质4
如果在G上，且f(x,y,z）═1，v为G的体积，则v═∫∫∫1dv═∫∫∫dv.
Ω Ω
性质5
如果在G上，f(x,y,z）≤φ（xyz），则有，∫∫∫f(xyz)dv≤∫∫∫φ（x,y,z)dv，特殊地，∫∫∫f(x,y,z)dv∣≤∫∫∫f(x,y,z)dv.
ΩΩ Ω Ω
性质6
设M、m分别为f(x,y,z）在闭区域G上的最大值和最小值，v为G的体积，则有mv≤∫∫∫f(x,y,z)dv≤Mv.
Ω
性质7（积分中值定理）
设函数f(x,y,z）在闭区域G上连续，v是G的面积，则在G上至少存在一个点（ζ，η，μ）使得
∫∫∫f(x,y,z)dv═f（ζ，η，μ）v。
Ω
❻ 三重积分的计算方法
适用于被积区域Ω不含圆形的区域，且要注意积分表达式的转换和积分上下限的表示方法
⑴先一后二法投影法，先计算竖直方向上的一竖条积分，再计算底面的积分。
①区域条件：对积分区域Ω无限制；
②函数条件：对f（x,y,z）无限制。
⑵先二后一法（截面法）：先计算底面积分，再计算竖直方向上的积分。
①区域条件：积分区域Ω为平面或其它曲面（不包括圆柱面、圆锥面、球面）所围成；
②函数条件：f（x，y，）仅为一个变量的函数。 适用被积区域Ω的投影为圆时，依具体函数设定，如设x2+y2=a2,x=asinθ，y=acosθ
①区域条件：积分区域Ω为圆柱形、圆锥形、球形或它们的组合；
②函数条件：f（x,y,z）为含有与x2+y2（或另两种形式）相关的项。 适用于被积区域Ω包含球的一部分。
①区域条件：积分区域为球形或球形的一部分，锥面也可以；
②函数条件：f（x,y,z）含有与x2+y2+z2相关的项。
❼ 三重积分的计算
三重积分的计算，首先要转化为“一重积分+二重积分”或“二重积分+一重积分”。
适用于被积区域Ω不含圆形的区域，且要注意积分表达式的转换和积分上下限的表示方法：
先一后二法投影法，先计算竖直方向上的一竖条积分，再计算底面的积分。
区域条件：对积分区域Ω无限制；
函数条件：对f（x,y,z）无限制。
先二后一法（截面法）：先计算底面积分，再计算竖直方向上的积分。
区域条件：积分区域Ω为平面或其它曲面（不包括圆柱面、圆锥面、球面）所围成
函数条件：f（x，y）仅为一个变量的函数。
三重积分特点：
当然如果把其中的“二重积分”再转化为“累次积分”代入，则三重积分就转化为了“三次积分”，这个属于二重积分化累次积分。
与二重积分类似，三重积分仍是密度函数在整个Ω内每一个点都累积一遍，且与累积的顺序无关（按任意路径累积）。当积分函数为1时，就是其密度分布均匀且为1，三维空间质量值就等于其体积值；当积分函数不为1时，说明密度分布不均匀。
❽ 求三重积分
1.关于这道三重积分求的过程见上图。
2.求此三重积分时，积分拆开成三项。
3，第一项积分用到被积函数是1的三重积分，等于积分区域的体积，即圆柱体的体积。
4.第二项积分，利用二重积分的对称性，则积分为0。
5.第三项积分用柱面坐标系计算出积分。
具体的求三重积分的过程见上。
❾ 高等数学三重积分计算
很简单，
方法一、可以利用堆成性计算：被积函数非负，但是积分区域是一个球心在原点的球，关于任意一个坐标面对称，所以积分为0.
方法二、硬积，采用球坐标系计算，被积函数=x^2+y^2+z^2=r，积分：
∫dφ∫dθ∫r*(r^2*sinφ)dr,积分上下限分别为:(-π,π)、(0,2π)、(0,1)。很容易便算得最终结果为0。其中要注意体积微元dxdydz换算到球坐标系下变成r^2*sinφdφdθdr。
❿ 三重积分的计算方法及经典例题
三重积分的计算方法：
⑴先一后二法投影法，先计算竖直方向上的一竖条积分，再计算底面的积分。
①区域条件：对积分区域Ω无限制；
②函数条件：对f（x,y,z）无限制。
⑵先二后一法（截面法）：先计算底面积分，再计算竖直方向上的积分。
①区域条件：积分区域Ω为平面或其它曲面（不包括圆柱面、圆锥面、球面）所围成
②函数条件：f（x，y）仅为一个变量的函数。
示例：
设Ω为空间有界闭区域，f（x，y，z）在Ω上连续
(1)如果Ω关于xOy（或xOz或yOz）对称，且f（x，y，z）关于z（或y或x）为奇函数，则：
(2)如果Ω关于xOy（或xOz或yOz）对称，Ω1为Ω在相应的坐标面某一侧部分，且f（x，y，z）关于z（或y或x）为偶函数，则：
(3)如果Ω与Ω’关于平面y=x对称，则：
(10)三重积分计算方法扩展阅读
设三元函数f(x,y,z)在区域Ω上具有一阶连续偏导数，将Ω任意分割为n个小区域，每个小区域的直径记为rᵢ（i=1,2,...,n），体积记为Δδᵢ，||T||=max{rᵢ}，在每个小区域内取点f（ξᵢ，ηᵢ，ζᵢ）；
作和式Σf(ξᵢ，ηᵢ，ζᵢ)Δδᵢ，若该和式当||T||→0时的极限存在且唯一(即与Ω的分割和点的选取无关)，则称该极限为函数f(x,y,z)在区域Ω上的三重积分，记为∫∫∫f(x,y,z)dV，其中dV=dxdydz。
