如何证明二重积分存在 二重积分区域面积怎么看?

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如何证明二重积分存在

二重积分区域面积怎么看?

二重积分区域面积怎么看?

首先,被积函数可拆为两部分,分别是x y和2。由于x y在D1、D2、D3上具有轮换对称性,且分别关于y轴、x轴对称,因此x y在D1、D2、D3上的积分都为0,此时,要比较三个积分的大小,只需比较第二部分的函数 2 在区域上的二重积分即可。由二重积分定义可知,被积函数为常数时,积分的结果为被积分区域的面积乘以该常数,而区域面积的大小关系为D3D1D2,综上所述,积分大小为I3I1I2

二重积分可积性的证明?

被积函数f(x,y)在有界闭区域D上连续则此函数存在二重积分,即该函数在D上可积。

二重积分的形式?

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。
二重积分的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。
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。
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。

二重积分定义的证明?

二重积分的概念
Weierstrass函数证明了存在函数处处连续处处不可导。
与定积分概念密切相连:分割,求和,取极限。
分划成为网状分割,每个交点处横截
横截性:函数在P点横截,如果两个切线方程的线性子空间的维数等于2。
模仿定积分,给出二重积分的定义。如果记λmax{Di的直径}
事实:
有界闭区域上连续的二元函数是可积的。
有界闭区间上分片有界连续函数可积。
性质:
线性空间的性质。
积分区域可加。
不等式保序。
特例|?f(x,y)dσ|≤?|f(x,y)|dσ
积分中值定理
重(二重)积分的计算
原则:把二重积分化成累次积分。
直角坐标系下的计算
先积x,y中更整齐的那一维。
先积那一维取决于简便性(菱形例)
我们可以利用累次积分的思路解决复杂定积分的问题。
例 换一个维度进行二重积分,从而把其中的ey2可以先看成常数,便于操作。
I∫b0dx∫axey2dy?Dey2dxdy∫a0dy∫y0ey2dx∫a0ey2ydy
然后就可以凑微分
极坐标系下的计算
引入:为了解决高斯积分
适合用二重积分解决的三种典型模型
环形,不规则星形,极点在边界曲线上。(有曲边,能由这几类问题组合而成)
例 由yx,y2x,x2 y24x,x2 y28x围成的面积。
不适合用极坐标的例子
边界非常直的问题(直线的极坐标方程都相对繁琐)。
例 由yx,y0,x1围成的面积
积分区域和被积函数的取舍?
整洁的区域和优美的函数只能选择一个
例 I?Ddxdy(a2 x2 y2)32D{(x,y)|0≤x≤a,0≤y≤a}主要矛盾是相对复杂的表达式与有限的计算能力的矛盾。化成极坐标方程下求解。
高斯积分的求解
三重积分
两种求解思路:
先定(x,y)求z坐标区间(外层二重积分)。
先定x坐标,切出一系列平面(内层二重积分)。
对换与轮换
几种坐标变换:
柱坐标(每个面都极坐标)、球坐标(进一步吸纳极坐标只有一个长度量的特性)、一般变换(雅可比式)。
重积分的应用
二重积分:面积,曲顶柱体的体积。
三重积分:体积,两曲面之间的体积。
椭圆型的积分
椭圆型的积分,不采取从负到正的积分限(如果出现这种情况,一般可以直接使用椭圆面积公式,或者是想错了)
通常可以使用广义极坐标变换,这使得极径的上下限极其简明。
轮换
求解重积分时的轮换只能解决类似表达式不复求的问题(比如求柱体转动惯量的x,y分量时)。
与之相较,曲线曲面积分是由等式所决定的,在区域对函数来讲高度对称的时候,使用轮换方法可以化简求解式,从而大大降低复杂度。
例球面x2 y2 z2a2和平面x y z0的交曲线,若要求∫Lx2ds可以利用13a2ds来考虑