Что такое двойной интеграл

Вычисление двойных интегралов: теория и примеры

Что значит вычислить двойной интеграл?

Записывается двойной интеграл так:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Случай прямоугольной области:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Случай криволинейной области:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Сведение двойного интеграла к повторному

Случай прямоугольной области

Пусть для такой функции существует двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Чтобы вычислить этот двойной интеграл, нужно свести его к повторному интегралу, который имеет вид

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Можно и поменять ролями x и y. Тогда повторный интеграл будет иметь вид

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Пример 1. Вычислить двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл,

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Решение. Сводим данный двойной интеграл к повторному интегралу

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

На чертеже строим область интегрирования:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Вычисляем внутренний (правый) интеграл, считая игрек константой. Получаем.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Теперь вычисляем внешний (левый) интеграл от вычисленного только что внутреннего (правого):

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Результат и будет решением данного двойного интеграла.

Пример 2. Вычислить двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл,

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Решение. Сводим данный двойной интеграл к повторному интегралу

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

На чертеже строим область интегрирования:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Вычисляем внутренний (правый) интеграл, считая икс константой. Получаем.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Теперь вычисляем внешний (левый) интеграл от вычисленного только что внутреннего (правого):

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Результат и будет решением данного двойного интеграла.

Случай криволинейной или треугольной области

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Пусть для такой функции также существует двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Чтобы вычислить этот двойной интеграл, нужно свести его к повторному интегралу, который имеет вид

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Точно так же можно поменять ролями x и y. Тогда повторный интеграл будет иметь вид

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Пример 3. Вычислить двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл,

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Решение. Сводим данный двойной интеграл к повторному интегралу

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

На чертеже строим область интегрирования и видим, что она треугольная:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Вычисляем внутренний (правый) интеграл, считая икс константой. Получаем.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Теперь вычисляем внешний (левый) интеграл от вычисленного только что внутреннего (правого). Сначала представляем этот интеграл в виде суммы интегралов:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Вычисляем первое слагаемое:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Вычисляем второе слагаемое:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Вычисляем третье слагаемое:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Получаем сумму, которая и будет решением данного двойного интеграла:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Пример 4. Вычислить двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл,

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Решение. Сводим данный двойной интеграл к повторному интегралу

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

На чертеже строим область интегрирования:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Вычисляем внутренний (правый) интеграл, считая икс константой. Получаем.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Теперь вычисляем внешний (левый) интеграл от вычисленного только что внутреннего (правого):

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Результат и будет решением данного двойного интеграла.

Вычислить двойной интеграл самостоятельно, а затем посмотреть решение

Пример 5. Вычислить двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл,

если область D ограничена прямыми

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Пример 6. Вычислить двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл,

если область D ограничена прямыми

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

x-правильная и неправильная, y-правильная и неправильная области интегрирования

Случается, область интегрирования двойного интеграла ограничена такими линиями, что возникает необходимость разбить область интегрирования на части и решать каждый соответствующий повторный интеграл отдельно. Это случаи, когда:

1) область интегрирования представляет собой фигуру, имеющую в виде нижней или верхней (левой или правой) границы две или более двух прямых или кривых линий;

2) область интегрирования представляет собой фигуру, границу которой прямые пересекают более чем в двух точках.

Если вышесказанное относится к левой или правой границе области интегрирования, то есть ограничениях, заданных линиями, выраженными через x, то область интегрирования называется x-неправильной. Если же прямая y = y 0 пересекает соответствующую границу лишь в одной точке и если границей служит лишь одна прямая или кривая, то область интегрирования называется x-правильной

Аналогично, если границу, заданную линиями, выраженными через y, прямая x = x 0 пересекает более чем в одной точке или если границей служат более одной прямой или кривой, то область интегрирования называется y-неправильной. Вывести теперь признаки y-правильной области, надо полагать, совсем просто.

До сих пор мы рассматривали примеры с x-неправильными и y-правильными областями интегрирования. Теперь рассмотрим случаи, когда условие правильности нарушается.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Вычисляется этот двойной интеграл так:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Смена порядка интегрирования

Как уже отмечалось выше, после приведения двойного интеграла к повторному интегралу, можно поменять переменные x и y ролями, или, говоря иначе, поменять порядок интегрирования.

Пример 8. Сменить порядок интегрирования для повторного интеграла

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(нижний) и Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(верхний).

Таким образом, после смены порядка интегрирования повторный интеграл запишется так:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

После смены порядка интегрирования в двойном интеграле нередко область интегрирования превращается в y-неправильную или x-неправильную (см. предыдущий параграф). Тогда требуется разбить область интегрирования на части и решать каждый соответствующий повторный интеграл отдельно.

Поскольку разбиение области интегрирования на части представляет определённые трудности для многих студентов, то не ограничимся примером, приведённым в предыдущем параграфе, а разберём ещё пару примеров.

Пример 9. Сменить порядок интегрирования для повторного интеграла

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Естественно, таким же будет решение двойного интеграла, который сводится к повторному интегралу, данному в условии этого примера.

Пример 10. Сменить порядок интегрирования для повторного интеграла

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Поэтому разобьём область интегрирования на три части прямыми, которые на рисунке начерчены чёрным. Новые пределы интегрирования вычисляем, находя обратную функцию. Пределы для трёх новых областей интегрирования будут следующими.

Для Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Для Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Для Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Соответственно этому решению повторный интеграл после смены порядка интегрирования будет равным сумме трёх интегралов:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Той же сумме трёх интегралов будет равен и двойной интеграл, который сводится к повторному интегралу, данному в условии этого примера.

Пример 11. Найти пределы интегрирования двойного интеграла, если область интегрирования D задана следующим образом:

Решение. В явном виде (через x и y «без примесей») линии, ограничивающие область интегрирования, не заданы. Так как для икса ими чаще всего оказываются прямые, касающиеся в одной точке верхней и нижней границ, выраженных через игрек, то пойдём именно по этому пути. Тем более, что при смене порядка интегирования мы получим область интегрирования с такой же площадью. Разрешим неравенства относительно игрека и получим:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Теперь данный двойной интеграл можем записать как сумму двух повторных интегралов с правильно расставленными пределами интегрирования:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Вычисление площади и объёма с помощью двойных интегралов

Вычисление площади плоской фигуры с помощью двойного интеграла имеет более универсальный характер, чем вычисление площади криволинейной трапеции с помощью определённого интеграла. С помощью двойного интеграла можно вычислять площади не только криволинейной трапеции, но и фигур, расположенных произвольно по отношению к к координатным осям.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Вычисляем внутренний (правый) интеграл:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Вычисляем внешний (левый) интеграл от вычисленного только что внутреннего (правого):

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Расставляя пределы интегрирования, получаем следующий повторный интеграл:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Вычисляем внутренний (правый) интеграл:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Вычисляем внешний (левый) интеграл от вычисленного только что внутреннего (правого):

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Так что же такое двойной интеграл?

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл,

которую назовём интегральной суммой. Диаметром области D условимся называть наибольшее расстояние между граничными точками этой области. Учитывается также наибольший из диаметров частичных областей.

Определение. Если интегральная сумма при неограниченном возрастании числа n разбиений области D и стремлении наибольшего из диаметров частичных областей к нулю имеет предел, то этот предел называется двойным интегралом от функции f(x, y) по области D.

Если областью интегрирования является окружность или часть окружности, то двойной интеграл проще вычислить в полярных координатах. Обобщением понятия двойного интеграла для функции трёх переменных является тройной интеграл.

Источник

Содержание:

Двойные и тройные интегралы

Понятие двойного интеграла

В теории определенного интеграла для нахождения площади криволинейной трапеции было введено понятие интегральной суммы, пределом которой является определенный интеграл. На основе задачи об определении объема тела мы придем к понятию двумерной интегральной суммы, предел которой называется двойным интегралом.

Пример:

Найти объем тела, ограниченного сверху непрерывной поверхностью z = f(x, у) (f(x, у) Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Тело указанного вида для краткости называется цилиндроидом. В частном случае, когда верхнее основание цилиндроида есть плоскость, параллельная нижнему основанию его, то цилиндроид называется цилиндром. Примером цилиндра служит круговой цилиндр, рассматриваемый в средней школе. Обобщая рассуждение, обычно применяемое для нахождения объема кругового цилиндра, нетрудно доказать, что объем V цилиндра с площадью основания S и высотой Н равен V = SH.

Для вычисления объема V данного цилиндроида разобьем основание его S на конечное число элементарных ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(вообще говоря, криволинейных). В каждой из этих ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралвыберем точку Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграли построим прямой цилиндрический столбик с основанием Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграли высотой Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралЧто такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, равной аппликате поверхности в выбранной точке.

Объем такого столбика на основании формулы объема цилиндра, очевидно, равен

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл— площадь соответствующей ячейки. Сумма объемов этих цилиндрических столбиков представляет собой объем ступенчатого тела, приближенно заменяющего данное криволинейное тело, причем аппроксимация является, вообще говоря, тем более точной, чем меньше диаметры ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл. Поэтому объем нашего цилиндроида приближенно выразится суммой

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Формула (2) дает возможность найти объем V с любой степенью точности, если число ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралдостаточно велико и линейные размеры их весьма малы. Обозначим через d1 диаметр ячейки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралт. е. наибольший линейный размер ее. Точнее говоря, под диаметром d ограниченной замкнутой (т. е. с присоединенной границей) фигуры Ф (дуги, площадки и т. п.) понимается длина наибольшей ее хорды АВ, где Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(рис. 246).

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Из данного определения следует, что фигура Ф, имеющая диаметр d, целиком помещается внутри круга радиуса d, описанного из любой ее точки С как из центра. Поэтому если Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, то фигура Ф «стягивается в точку». Аналогично определяется диаметр пространственного тела.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

— наибольший из диаметров ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралПредполагая, что в формуле (2) число ячеек п неограниченно возрастает Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, причем диаметр наибольшей из них становится сколь угодно малым Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, в пределе получаем точную формулу для объема цилиндроида

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Здесь мы для удобства ячейки и их площади обозначаем одинаковыми буквами. Разница между ними видна из контекста.

Ячейки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралможно предполагать замкнутыми.

Точнее говоря, по определению под объемом цилиндроида понимается предел (3), если он существует.

Выражение, стоящее в правой части формулы (3), называется двойным интегралом от функции f(x, у), распространенным на область S, и обозначается следующим образом:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Поэтому для объема цилиндроида окончательно имеем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Обобщая конструкцию, примененную для вычисления объема цилиндроида, приходим к следующим определениям.

Определение: Двумерной интегральной суммой (2) от данной функции f(x9 у)> распространенной на данную область S, называется сумма парных произведений площадей элементарных ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралобласти S на значения Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралфункции f(x, у) в выделенных точках этих ячеек (рис. 247).

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Определение: Двойным интегралом (4) от функции f(x, у), распространенным на данную область S, называется предел соответствующей двумерной интегральной суммы (2) при неограниченном возрастании числа п элементарных ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграли стремлении к нулю их наибольшего диаметра d при условии, что этот предел существует и не зависит от способа дробления области S на элементарные ячейки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграли выбора точек в них.

В формуле (4) у) называется подынтегральной функцией, S — областью интегрирования, a dS — элементом площади. Справедлива следующая теорема:

Теорема: Если область S с кусочно-гладкой границей Г ограничена и замкнута, а функция f(x, у) непрерывна в области S, то двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

существует, т. е. предел соответствующей двумерной интегральной суммы существует и не зависит от способа дробления области S на элементарные ячейки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, и выбора точек в них.

В дальнейшем мы будем предполагать, что условия этой теоремы выполнены.

В формуле (6) нет необходимости указывать, что Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, так как из Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, очевидно, следует Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Если f(x, у) Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл0, то двойной интеграл (6) представляет собой объем прямого цилиндроида, построенного на области S как на основании и ограниченного сверху поверхностью z = f(x, у) (геометрический смысл двойного интеграла).

Так как значение двойного интеграла не зависит от вида элементарных ячеек, то в дальнейшем при решении задач мы будем использовать это обстоятельство, выбирая наиболее подходящие сетки. Весьма часто удобной оказывается прямоугольная сетка, образованная пересечением двух систем прямых, параллельных соответственно координатным осям Ох и Оу (рис. 248). В этом случае элементарными ячейками Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралявляются прямоугольники со сторонами, равными Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, за исключением, возможно, ячеек, примыкающих к границе Г.

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Чтобы подчеркнуть использование прямоугольной сетки, в обозначении интеграла (4) полагают

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

(двумерный элемент площади в прямоугольных координатах), причем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграли сумма (8) распространяется на все значения i и для которых Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(можно показать, что непрямоугольные ячейки, примыкающие к кусочно-гладкой границе Г, не влияют на значение предела (8)).

В следующих параграфах мы рассмотрим основные способы вычисления двойного интеграла.

Здесь мы применяем двойную индексацию ячеек, указывая отдельно номер i вертикальной полосы и номер j горизонтальной полосы, содержащих данную ячейку, подобно тому, как на билете в кино отмечается номер ряда и номер места.

Двойной интеграл в прямоугольных декартовых координатах

Предположим для определенности, что область интегрирования S представляет собой криволинейную трапецию (рис. 249);

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Пример:

Расставить пределы интегрирования в двойном интеграле

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

если область интегрирования 5 есть круговое кольцо, ограниченное окружностями Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(Г) (рис. 257). Область S не является стандартной. Для расстановки пределов интегрирования в интервале (13) разбиваем область S на четыре стандартные относительно оси OY области Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралкак указано на рисунке. Используя уравнение окружностей

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Аналогичная формула получится, если мы будем расставлять пределы интегрирования в другом порядке.

Двойной интеграл в полярных координатах

Пусть в двойном интеграле

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

при обычных предположениях мы желаем перейти к полярным координатам г и ф, полагая

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Область интегрирования S разобьем на элементарные ячейки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралс помощью координатных линий Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(окружности) и ф Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(лучи) (рис. 258).

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Так как окружность перпендикулярна (ортогональна) радиусам, то внутренние ячейки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралс точностью до бесконечно малых высшего порядка малости относительно их площади можно рассматривать как прямоугольники с измерениями Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл; поэтому площадь каждой такой ячейки будет равна

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что касается ячеек AS^ неправильной формы, примыкающих к границе Г

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

области интегрирования S, то эти ячейки не повлияют на значение двойного интеграла и мы их будем игнорировать.

В качестве точки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралдля простоты выберем вершину ячейки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралс полярными координатами Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл. Тогда декартовы координаты точки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралравны

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Двойной интеграл (1) представляет собой предел двумерной интегральной суммы, причем можно показать, что на значение этого предела не влияют добавки к слагаемым интегральной суммы, являющиеся бесконечно малыми высшего порядка малости. Поэтому, учитывая формулы (3) и (3′), получаем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где d — максимальный диаметр ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграли сумма распространена на все ячейки указанного выше вида, целиком содержащиеся в области S. С другой стороны, величины суть числа и их можно рассматривать как прямоугольные декартовы координаты некоторых точек плоскости Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл. Таким образом, сумма (4) является интегральной суммой для функции

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

соответствующая прямоугольной сетке с линейными элементами Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл. Следовательно,

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Выравнивая формулы (4) и (5), получаем окончательно

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

называется двумерным элементом площади в полярных координатах. Итак, чтобы в двойном интеграле (1) перейти к полярным координатам, достаточно координаты х и у заменить по формулам (2), а вместо элемента площади dS подставить выражение (7).

Для вычисления двойного интеграла (6) его нужно заменить повторным. Пусть область интегрирования S определяется неравенствами

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл— однозначные непрерывные функции на отрезке Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(рис. 259). Тогда по аналогии с прямоугольными координатами имеем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Пример:

Переходя к полярным координатам Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, вычислить двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где S — первая четверть круга радиуса R = 1 с центром в точке О (0, 0) (рис. 260).

Так как Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, то, применяя формулу (6), получаем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Область S определяется неравенствами Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл. Поэтому на основании формулы (8) имеем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Пример:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

перейти к полярным координатам.

Область интегрирования здесь есть треугольник S, ограниченный прямыми у=0, у = х, х = 1 (рис. 261).

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

В полярных координатах уравнения этих прямых записываются следующим образом: Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграли, следовательно, область S определяется неравенствами

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Отсюда на основании формул (6) и (8), учитывая, что Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, имеем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Интеграл Эйлера—Пуассона

С помощью полярных координат можно просто вычислить важный для теории вероятностей интеграл Эйлера— Пуассона

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Так как определенный интеграл не зависит от обозначения переменной интегрирования, то, очевидно, можно также записать

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Перемножая формулы (1) и (2) и учитывая, что произведение этих однократных интегралов можно рассматривать как двойной интеграл от произведения подынтегральных функций, будем иметь

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где область S определяется неравенствами

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

и, следовательно, представляет собой первый квадрант координатной плоскости Оху (рис. 262).

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Переходя в интеграле (3) к полярным координатам, получим

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Отсюда, учитывая положительность числа Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, находим

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

В силу четности функции Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралимеем также

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

что представляет собой площадь, ограниченную осью Ох и кривой Гаусса Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(см, рис. 120).

Теорема о среднем

Пусть функция f(x, у) непрерывна в ограниченной замкнутой области Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл— соответственно наименьшее и наибольшее значения функции f(x, у) в области S.

Для двумерной интегральной суммы этой функции, распространенной на область S, имеем оценки

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл— площадь области S. Отсюда, переходя к пределу при Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралв неравенствах (1) и учитывая существование двойного интеграла, получаем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

называется средним значением функции Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралв области S. Из неравенств (2) вытекает, что Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

Формулу (3) можно переписать в следующем виде:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл. Таким образом, двойной интеграл равен среднему значению подынтегральной функции, умноженной на площадь области интегрирования.

Не нужно думать, что формула (4) дает универсальный способ вычисления двойного интеграла. Дело в том, что, как правило, среднее значение функции определяется через двойной интеграл. Поэтому реальный смысл здесь имеет оценка (2).

Пример:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где S — квадрат Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Для функции f(x, у) = Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралимеем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Так как S = 1, то Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл= 1,41. Можно принять

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Эта оценка грубая, так как точное значение интеграла есть

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Более точное значение интеграла I получится, если область интегрирования S разбить на достаточно мелкие части и к каждой из них применить теорему о среднем.

Геометрические приложения двойного интеграла

Прямой цилиндроид, построенный на основании S в координатной плоскости Оху и ограниченный сверху непрерывной поверхностью z = f(x, у), имеет объем, равный

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Пример:

Найти объем Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралтела, ограниченного поверхностями

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Решение:

Искомое тело имеет своим основанием треугольник S на плоскости Оху у образованный линиями Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл,и ограничено сверху параболическим цилиндром Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(рис. 263). Отсюда на основании формулы (1) получим

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Если в формуле (1) положить

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

то получим объем прямого цилиндра с высотой Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, численно равный площади S его основания. Поэтому площадь плоской области S равна

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Формулу (2) можно записать также в виде

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Пример:

Найти площадь, ограниченную гиперболами Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(а > 0) и прямыми х = 1, х = 2 (рис. 264).

Решение:

На основании формулы (2) получим, что площадь S равна

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралЧто такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Физические приложения двойного интеграла

Пусть S — материальная пластинка. Если Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралесть часть пластинки S, содержащая точку М и имеющая массу Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, то отношение

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

называется средней поверхностной плотностью куска Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграла предел этого отношения при условии, что диаметр Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, называется поверхностной плотностью р(М) пластинки S в точке М:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Очевидно, поверхностная плотность р(М) пластинки S есть функция точки М. Понятия средней поверхностной плотности пластинки и поверхностной плотности пластинки в данной точке

вполне аналогичны понятиям средней линейной плотности дуги и линейной плотности дуги в точке, введенным.

Положим, что поверхностная плотность пластинки S в текущей точке М(х, у) равна Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, где Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл— известная непрерывная функция. Рассмотрим бесконечно малый элемент dS пластинки, содержащий точку М (рис. 265). Так как в пределах этого элемента пластинку можно считать однородной с плотностью р, то масса элемента dS (элементарная масса) равна

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Интегрируя выражение (1) по всей пластинке S, находим массу пластинки

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Рассматривая dm как материальную точку, удаленную от осей координат Ох и Оу на расстояния у их, получим элементарные статические моменты пластинки

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Отсюда, интегрируя эти выражения по всей пластинке S, находим статические моменты пластинки S относительно координатных осей

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

В механике доказывается, что статический момент пластинки относительно какой-нибудь оси совпадает со статическим моментом точечной массы, равной массе пластинки, сосредоточенной в центре масс ее относительно той же оси (теорема Вариньона). Отсюда, обозначая через (х0, у0) координаты центра масс пластинки S, будем иметь

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл— масса (2) пластинки.

Аналогично, для элементарных моментов инерции пластинки S относительно осей координат Ох и Оу получаем выражения

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Отсюда после интегрирования по пластинке S будем иметь моменты инерции пластинки S относительно координатных осей

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Элементарный полярный момент инерции определяется формулой

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл— квадрат расстояния массы dm от начала координат. Интегрируя последнее выражение по пластинке S, получаем полярный момент пластинки

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Из формул (5) и (6) следует, что

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Полагая Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралв формулах моментов, получим соответствующие моменты инерции геометрической фигуры S. Напомним, что при вычислении в декартовых прямоугольных координатах, как обычно, принимается dS = dx dy, а в случае полярных координат имеем Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Пример:

Определить координаты центра масс квадратной пластинки S:Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, поверхностная плотность которой в точке Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралравна р = х + у.

Решение:

Пользуясь формулой (2), находим массу пластинки

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

По формуле (3) определяем статические моменты пластинки S относительно координатных осей:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Равенство моментов Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралможно было предвидеть ввиду симметрии задачи.

На основании формул (4) центр масс пластинки S имеет координаты

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Пример:

Найти момент инерции Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралкруга S: Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл(рис. 266) относительно оси Ох.

Решение:

Полагая р = 1, на основании первой формулы (5) имеем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Задачу будем решать в полярных координатах. Имеем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Уравнение границы Г области S есть

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Отсюда, переходя к полярным координатам, получаем Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл. Следовательно, после сокращения на несущественный множитель г имеем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

причем так как Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, то Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралЧто такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралТаким образом, при каждом фиксированном Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралрадиус г меняется в пределах ОЧто такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралПереходя к полярным координатам в формуле (8), получаем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралЧто такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Как известно, Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралпоэтому

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Понятие о тройном интеграле

По аналогии с двойным интегралом определяется так называемый тройной интеграл. Пусть в декартовом пространстве Охуz задана конечная замкнутая область V и f(x, у, z) — ограниченная функция, определенная в V. Разобьем область V на конечное число ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграли в каждой из них выберем точку

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл— объем i-й ячейки, называется трехмерной интегральной суммой.

Обозначим через d наибольший из диаметров ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл. Будем произвольным способом неограниченно измельчать ячейки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл. Тогда предел интегральной суммы (1) при Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, если этот предел существует и не зависит от формы ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграли выбора точек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралв них, называется тройным интегралом

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

от функции Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, распространенным на область V, и обозначается следующим образом:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Доказывается, что если подынтегральная функция Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралнепрерывна в замкнутой ограниченной области интегрирования V с кусочно-гладкой границей, то тройной интеграл (2) существует.

Если область V заполнена массой и Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралпредставляет собой непрерывно распределенную объемную плотность в текущей точке Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, то Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралгде Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралс точностью до бесконечно малой высшего порядка малости относительно максимального объема ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралесть масса ячейки Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл. Следовательно, интегральная сумма (1) приближенно равна массе т, заполняющей область V. При Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралполучаем, что предел суммы Sn будет равен массе т. Отсюда выводим физический смысл тройного интеграла: если Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралесть непрерывная плотность распределения массы в пространстве Oxyz, то тройной интеграл

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

представляет собой массу, заполняющую область интегрирования V. В частности, если плотность f(x, у, z) Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл1, то масса области V численно равна ее объему. Поэтому объем области V выражается тройным интегралом

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Если вычисление тройного интеграла (2) ведется в прямоугольных координатах х, у, z, то в качестве ячеек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралвыбирают прямоугольные параллелепипеды с измерениями Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралграни которых параллельны координатным плоскостям, т. е. полагают

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

В этом случае элемент объема dV считают равным

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

(элемент объема в прямоугольных координатах) и тройной интеграл (2) записывают в следующем виде:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

В частности, для объема тела получаем формулу

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

В простейшем случае вычисление тройного интеграла (6) сводится к трем квадратурам. А именно, пусть область интегрирования Г стандартна относительно оси Oz, т. е. ограничена снизу и сверху соответственно однозначными непрерывными поверхностями

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

причем проекция области V на координатную плоскость Оху есть плоская область S (рис. 268).

Отсюда следует, что при фиксированных значениях (х, у) 6 S соответствующие аппликаты z точек области V изменяются в пределах Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралПо аналогии с двойным интегралом будем иметь

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Если, кроме того, проекция S стандартна относительно оси Оу и определяется неравенствами

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл— однозначные непрерывные функции на отрезке Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл, то

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Из формул (7) и (8) получаем окончательно

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Таким образом, вычисление тройного интеграла сводится к трем квадратурам.

Заметим, что если область интегрирования V стандартна относительно всех трех координатных осей Ох, Оу и Oz, то пределы интегрирования для тройного интеграла (6) можно расставить 3! = 6 различными способами.

Пример:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

где V — пирамида OPQR, ограниченная следующими плоскостями:

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Решение:

Проекция области V на координатную плоскость Оху есть треугольник S, ограниченный прямыми

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

При Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралаппликаты точек Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралудовлетворяют неравенству Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралПоэтому

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Расставляя пределы интегрирования для треугольника S, получаем

Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл

Число I представляет собой массу пирамиды V, если плотность ее в текущей точке Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интегралравна Что такое двойной интеграл. Смотреть фото Что такое двойной интеграл. Смотреть картинку Что такое двойной интеграл. Картинка про Что такое двойной интеграл. Фото Что такое двойной интеграл.

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *