рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Декартовых координатах

Декартовых координатах - раздел Военное дело, Задачи, приводящие к двойным интегралам   Пусть Требуется Вычислить Двойной Интеграл ...

 

Пусть требуется вычислить двойной интеграл , где область — прямоугольник, определяемый неравенствами , .

Предположим, что непрерывна в этом прямоугольнике и принимает в нем неотрицательные значения, тогда данный двойной интеграл равен объему тела с основанием , ограниченного сверху поверхностью , с боков — плоскостями , , , :

.

 

С другой стороны, объем такой фигуры можно вычислить с помощью определенного интеграла:

,

где — площадь сечения данного тела плоскостью, проходящей через точку и перпендикулярной к оси . А так как рассматриваемое сечение является криволинейной трапецией , ограниченной сверху графиком функции , где фиксировано, а , то

.

 

Из этих трех равенств следует, что

.

Итак, вычисление данного двойного интеграла свелось к вычислению двух определенных интегралов; при вычислении «внутреннего интеграла» (записанного в скобках) считается постоянным.

 

Замечание. Можно доказать, что последняя формула верна и при , а также в случае, когда функция меняет знак в указанном прямоугольнике.

Правая часть формулы называется повторным интегралом и обозначается так:

.

Аналогично можно показать, что

.

Из выше сказанного следует, что

.

Последнее равенство означает, что результат интегрирования не зависит от порядка интегрирования.

 

Чтобы рассмотреть более общий случай, введем понятие стандартной области. Стандартной ( или правильной ) областью в направлении данной оси называется такая область, для которой любая прямая, параллельная этой оси пересекает границу области не более, чем в двух точках. Другими словами, пересекает саму область и ее границу только по одному отрезку прямой.

Предположим, что ограниченная область является стандартной в направлении оси и ограничена сверху графиком функции , снизу — графиком функции . Пусть R{, } — минимальный прямоугольник, в котором заключена данная область .

Пусть в области определена и непрерывна функция . Введем новую функцию:

 

,

 

тогда в соответствии со свойствами двойного интеграла

 

.

 

И, следовательно,

.

 

Поскольку отрезок целиком принадлежит области то, следовательно, при , а если лежит вне этого отрезка, то .

 

При фиксированном можем записать:

 

.

 

Так как первый и третий интегралы в правой части равны нулю, то

 

.

 

Следовательно,

.

 

Из чего получаем формулу для вычисления двойного интеграла по области, стандартной относительно оси путем сведения к повторному интегралу:

.

 

Если область является стандартной в направлении оси и определяется неравенствами , , аналогично можно доказать, что

.

Замечание. Для области , стандартной в направлении осей и , будут выполнены оба последних равенства, поэтому

 

 

По этой формуле осуществляется изменение порядка интегри­рования при вычислении соответствующего двойного интеграла.

Замечание. Если область интегрирования не является стандартной (правильной) в направлении обеих осей координат, то ее разбивают на сумму стандартных областей и представляют интеграл в виде суммы интегралов по этим областям.

Пример. Вычислить двойной интегралпо области , ограниченной линиями: , , .

Решение. Изобразим на рисунке заданную область интегрирования.

 
 

Данная область является стандартной как относительно оси , так и относительно оси .

 

Вычислим интеграл, считая область стандартной относительно оси .

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Задачи, приводящие к двойным интегралам

Задачи приводящие к двойным.. Вычисление двойного интеграла в прямоугольных Декартовых..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Декартовых координатах

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Определение двойного интеграла
  Задача об объеме цилиндроида.Рассмотрим тело с основанием , лежащим в плоскости

Свойства двойного интеграла
Двойной интеграл обладает свойствами, аналогичными свойствам определенного интеграла. Отметим лишь основные из них:   1. Если функции

Системе координат
Осуществим в двойном интеграле , заданном в декартовой системе координат, замену переменных по формулам перехода к полярной системе к

Тройной интеграл
По аналогии с двойным интегралом вводится понятие тройного интеграла. Рассмотрим ограниченную замкнутую пространственную область и определен

Определение криволинейного интеграла второго рода
  Напомним, что если сила постоянна (по величине и по направлению), а путь

Криволинейный интеграл второго рода в координатной форме
  При определении криволинейного интеграла второго рода элементарная работа силы

Формула Грина
Формула Грина устанавливает связь между двойным интегралом по области и криволинейным интегралом по контуру

От пути интегрирования
  Рассмотрим криволинейный интеграл   , взятый по некоторой плоской кривой

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги