‘壹’ 二重积分的计算中有哪些常见的技巧
1、对称性计算二重积分:当被积函数 integrand 是奇函数时,在对称于原点的区域内积分为0。被积函数或被积函数的一部分是否关于某个坐标对称,积分区间是否对称,如果可以就可以用对称性,只用积分一半再乘以2。
2、奇偶性计算二重积分:当被积函数是偶函数时,在对称于原点的区域内积分为单侧积分的两倍。被积函数或被积函数的一部分是否具有奇偶性,积分区间是否对称,如果奇函数则积分为0为偶函数则用对称性。
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性质须知
1、被积函数提供不定积分积出来的函数,虽然看可以讨论原函数的奇偶性,但是讨论积分函数去奇偶性时,考虑的仅仅是被积函数。
2、有界性:设函数f(x)在区间X上有定义,如果存在M>0,对于一切属于区间X上的x,恒有|f(x)|≤M,则称f(x)在区间X上有界,否则称f(x)在区间上无界。
3、单调性:设函数f(x)的定义域为D,区间I包含于D。如果对于区间上任意两点x1及x2,当x1<x2时,恒有f(x1)<f(x2),则称函数f(x)在区间I上是单调递增的
以上内容参考:网络——函数
‘贰’ 二重积分是怎么求的
被积函数是x的奇函数,积分区间关于y轴对称,被积函数在积分区间上正负各半,该部分的积分就是0。当被积函数大于零时,二重积分是柱体的体积。当被积函数小于零时,二重积分是柱体体积负值。
同时二重积分有着广泛的应用,可以用来计算曲面的面积,平面薄片重心,平面薄片转动惯量,平面薄片对质点的引力等等。
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‘叁’ 二重积分的计算公式是什么
二重积分的计算公式:ydxdy=重心纵坐标×D的面积。二重积分是二元函数在空间上的积分,同定积分类似,是某种特定形式的和的极限。本质是求曲顶柱体体积。
重积分有着广泛的应用,可以用来计算曲面的面积,平面薄片重心等。平面区域的二重积分可以推广为在高维空间中的(有向)曲面上进行积分,称为曲面积分。当被积函数大于零时,二重积分是柱体的体积。
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几何意义:
在空间直角坐标系中,二重积分是各部分区域上柱体体积的代数和,在xoy平面上方的取正,在xoy平面下方的取负。某些特殊的被积函数f(x,y)的所表示的曲面和D底面所为围的曲顶柱体的体积公式已知,可以用二重积分的几何意义的来计算。
例如二重积分,其中,表示的是以上半球面为顶,半径为a的圆为底面的一个曲顶柱体,这个二重积分即为半球体的体积。
数值意义:
二重积分和定积分一样不是函数,而是一个数值。因此若一个连续函数f(x,y)内含有二重积分,对它进行二次积分,这个二重积分的具体数值便可以求解出来。
如函数,其积分区域D是由所围成的区域。
‘肆’ 二重积分计算
原式=π/8,详情如图所示
有任何疑惑,欢迎追问
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‘伍’ 二重积分计算公式
计算积分区域关于直线 y=x 对称的二重积分
积分区域关于y=x对称的二重积分常可以这样计算
1.积分区域D关于直线y=x对称,则
(1) {D区域} ∫∫f(x,y)dxdy = {D1区域}∫∫f(x,y)dxdy, 当f(y,x) = f(x,y)
= 0 ,当f(y,x) = -f(x,y)
其中D1={(x,y)|(x,y)∈D,y≥x) 也可换为 D2={(x,y)|(x,y)∈D,y≤x};
(2) {D区域} ∫∫f(x,y)dσ = {D区域}∫∫f(y,x)dσ
这是二重积分的特殊性质,非常有用。该性质表明,当积分区域D关于直线y=x对称时,二重积分中被积函数的两个变量可以互换位置,常称有此性质的D具有关于积分变量的对称性。
‘陆’ 二重积分的计算方法是怎样的
把二重积分化成二次积分,也就是把其中一个变量当成常量比如Y,然后只对一个变量积分,得到一个只含Y的被积函数,再对Y积分就行了。
计算二重积分的基本思路是简化积分计算思想,即把二重积分尽可能的转化为累次积分。
为此,必须注意:选取适合坐标,是否分域,如何定限。计算二重积分的主要方法有:利用对称性、奇偶性、变量替换、几何意义化简,利用直角坐标或极坐标化为二次积分,利用分域法,交换积分次序等能大大简化二重积分的计算,只要方法选得适当,二重积分的运算量就会小很多。
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二重积分的现实(物理)含义:面积×物理量=二重积分值;
举例说明:二重积分的现实(物理)含义:
二重积分计算平面面积,即:面积×1=平面面积;二重积分计算立体体积,即:底面积×高=立体体积;二重积分计算平面薄皮质量,即:面积×面密度=平面薄皮质量。
(6)二重积分的一般计算方法扩展阅读:
二重积分是二元函数在空间上的积分,同定积分类似,是某种特定形式的和的极限。本质是求曲顶柱体体积。重积分有着广泛的应用,可以用来计算曲面的面积,平面薄片重心等。平面区域的二重积分可以推广为在高维空间中的(有向)曲面上进行积分,称为曲面积分。
在空间直角坐标系中,二重积分是各部分区域上柱体体积的代数和,在xoy平面上方的取正,在xoy平面下方的取负。某些特殊的被积函数f(x,y)的所表示的曲面和D底面所为围的曲顶柱体的体积公式已知,可以用二重积分的几何意义的来计算。
‘柒’ 二重积分的计算方法 二重积分的计算方式
1、二重积分和定积分一样不是函数,而是一个数值。因此若一个连续函数f(x,y)内含有二重积分,对它进行二次积分,这个二重积分的具体数值便可以求解出来。
2、二重积分是一个常数,不妨设它为A。对等式两端对D这个积分区域作二重定积分。
3、函数的具体表达式为:f(x,y)=xy+1/8,等式的右边就是二重积分数值为A,而等式最左边根据性质5,可化为常数A乘上积分区域的面积1/3,将含有二重积分的等式可化为未知数A来求解。
‘捌’ 如何计算二重积分呢
将一元函数积分推广来看对于连续函数 f(x,y) 如何求二重积分. 每个二重积分都可以方便地用定积分的方法分步进行计算。
矩形区域上的二重积分
设 f(x,y) 在矩形区域 R: a<=x<=b, c<=y<=d 上有定义。 如果 R 被分别平行于 x 轴和 y 轴的直线网格所划分成许多小块面积 ∆ A="∆ x∆ y" 。
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(8)二重积分的一般计算方法扩展阅读
对直角坐标来说,主要考点有两个:
一是积分次序的选择,基本原则有两个:一是看区域,选择的积分次序一定要便于定限,说得更具体一点,也就是要尽量避免分类讨论;
二是看函数,要尽量使第一步的积分简单,选择积分次序的最终目的肯定是希望是积分尽可能地好算一些,实践表明,大多数时候,只要让二重积分第一步的积分尽可能简单,那整个积分过程也会比较简洁;
所以在拿到一个二重积分之后,可以根据它的被积函数考虑一下第一步把哪个变量看成常数更有利于计算,从而确定积分次序。
二是定限,完成定限之后,二重积分就被化为了两次定积分,就可以直接计算了。
‘玖’ 如何算二重积分
二重积分一共一般有三种计算方法:变限求积分,直角坐标化极坐标,作图构思取最简单的微元。
先确定积分区域,把二重积分的计算转化为二次积分的计算。但二次积分的计算相当于每次只计算一个变元的定积分, 利用对称性。 积分区域是关于坐标轴对称的。 被积函数也时关于坐标轴对称的。
当f(x,y)在区域D上可积时,其积分值与分割方法无关,可选用平行于坐标轴的两组直线来分割D,这时每个小区域的面积Δσ=Δx·Δy,因此在直角坐标系下,面积元素dσ=dxdy。可以看出二重积分的值是被积函数和积分区域共同确定的。
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(9)二重积分的一般计算方法扩展阅读:
当被积函数大于零时,二重积分是柱体的体积。
当被积函数小于零时,二重积分是柱体体积负值。
在空间直角坐标系中,二重积分是各部分区域上柱体体积的代数和,在xoy平面上方的取正,在xoy平面下方的取负。某些特殊的被积函数f(x,y)的所表示的曲面和D底面所为围的曲顶柱体的体积公式已知,可以用二重积分的几何意义的来计算。