二重积分

Double Integral

曲顶柱体的体积,平面薄片的质量,基本思路:二重积分转为二次积分

∬Df(x,y)dσ=limλ→0∑i=1nf(ξi,ηi)Δσi

基本性质

∬Df(x,y)dσ=∬D1f(x,y)dσ+∬D2f(x,y)dσ∬Df(x,y)dσ=f(ξ,η)σ|∬Df(x,y)dσ|≤∬D|f(x,y)|dσ

二重积分的对称性

积分区域 D 关于 y 轴对称,D1 为积分的右半部分

f(−x,y)=−f(x,y)⇒∬Df(x,y)=0f(−x,y)=f(x,y)⇒∬Df(x,y)=2∬D1f(x,y)

积分区域 D 关于 x 轴对称,D1 为积分的上半部分

f(x,−y)=−f(x,y)⇒∬Df(x,y)=0f(x,−y)=f(x,y)⇒∬Df(x,y)=2∬D1f(x,y)

积分区域 D 关于原点对称

f(−x,−y)=−f(x,y)⇒∬Df(x,y)=0f(−x,−y)=f(x,y)⇒∬Df(x,y)=2∬D1f(x,y)

二重积分的计算

确定好积分的区域,想明白积分的次序。以单次积分的理解将二重积分转为二次积分,最后转为定积分的计算

直角坐标

本质上是利用平行截面面积已知的立体的体积的计算方法
Pasted image 20241005133602.png

∬Df(x,y)dσ=∫abA(x)dx=∫ab[∫φ1(x)φ2(x)f(x,y)dy]dx∬Df(x,y)dσ=∫abA(y)dy=∫cd[∫ψ1(y)ψ2(y)f(x,y)dx]dy

极坐标

{x=ρcos⁡θy=ρsin⁡θ⇒dxdy→ρdρdθ∬Df(ρcos⁡θ,ρsin⁡θ)ρdρdθ=∫αβdθ∫φ1(θ)φ2(θ)f(ρcos⁡θ,ρsin⁡θ)ρdρ