求大神解答用一重積分,二重積分和三重積分求體積有什麼不同呢

2021-03-27 20:59:14 字數 5928 閱讀 5696

1樓:匿名使用者

一重積分可以求旋轉體的體積

二重積分表示曲頂柱體的體積

被積函式為1的三重積分表示積分割槽域的體積

2樓:蘭兮芳馨

一重是一次積分,二重是倆次……

3樓:閆清潤靖可

先確定z發的範圍[-c,

c],然後用垂直於z軸的平面擷取積分割槽域,得到的區域即為xy的積分割槽域,而∫∫dxdy的幾何意義為積分割槽域的面積。由於截得的積分割槽域為橢圓,而橢圓的面積為πab,所以得到**中的結果。下圖供參考:

求大神告知二重積分和三重積分求體積的區別,最好舉例

4樓:匿名使用者

二重積分是在平面區域上積分,幾何意義上算的是體積。平面的積分割槽域可以看成立體的底面積,被積函式是高,這樣底面積乘以高得到體積。

三重積分在立體空間積分,幾何意義上算的是質量。立體空間的積分割槽域就是體積,被積函式可以看成密度,體積乘以密度得到質量。特別地,當被積函式為1,也就是密度等於1,此時體積和質量在數值上是相等的。

於是乎,三重積分也能用來求體積了。

下面舉個半球體積和圓柱體積的例子,體會一下二重積分和三重積分的列式:

二重積分和三重積分的區別 都可以算體積嗎

5樓:阿樓愛吃肉

一、兩者的實質不同:

1、二重積分的實質:表示曲頂柱體體積。

2、三重積分的實質:表示立體的質量。

二、兩者的概述不同:

1、二重積分的概述:二重積分是二元函式在空間上的積分,同定積分類似,是某種特定形式的和的極限。本質是求曲頂柱體體積。

重積分有著廣泛的應用,可以用來計算曲面的面積,平面薄片重心等。平面區域的二重積分可以推廣為在高維空間中的(有向)曲面上進行積分,稱為曲面積分。

2、三重積分的概述:設三元函式f(x,y,z)在區域ω上具有一階連續偏導數,將ω任意分割為n個小區域,每個小區域的直徑記為rᵢ(i=1,2,...,n),體積記為δδᵢ,||t||=max;

在每個小區域內取點f(ξᵢ,ηᵢ,ζᵢ),作和式σf(ξᵢ,ηᵢ,ζ)δδᵢ,若該和式當||t||→0時的極限存在且唯一,則稱該極限為函式f(x,y,z)在區域ω上的三重積分,記為∫∫∫f(x,y,z)dv,其中dv=dxdydz。

三、兩者的數學意義不同:

1、二重積分的數學意義:在空間直角座標系中,二重積分是各部分割槽域上柱體體積的代數和,在xoy平面上方的取正,在xoy平面下方的取負。某些特殊的被積函式f(x,y)的所表示的曲面和d底面所為圍的曲頂柱體的體積公式已知,可以用二重積分的幾何意義的來計算。

2、三重積分的數學意義:如果空間閉區域g被有限個曲面分為有限個子閉區域,則在g上的三重積分等於各部分閉區域上三重積分的和。

二重積分和三重積分並不都是可以用來計算體積的。二重積分可以用來計算體積,而三重積分不可以用來計算體積。

6樓:學雅思

不都可以,二重積分可以計算體積,三重積分計算重量。區別如下:

一、指代不同

1、二重積分:是二元函式在空間上的積分,同定積分類似,是某種特定形式的和的極限。

2、三重積分:和式當||t||→0時的極限存在且唯一(即與ω的分割和點的選取無關),則稱該極限為函式f(x,y,z)在區域ω上的三重積分。

二、幾何意義不同

1、二重積分:二重積分是各部分割槽域上柱體體積的代數和,在xoy平面上方的取正,在xoy平面下方的取負。某些特殊的被積函式f(x,y)的所表示的曲面和d底面所為圍的曲頂柱體的體積公式已知,可以用二重積分的幾何意義的來計算。

2、三重積分:三重積分就是立體的質量。當積分函式為1時,就是其密度分佈均勻且為1,質量就等於其體積值。當積分函式不為1時,說明密度分佈不均勻。

三、應用不同

1、二重積分:用來計算曲面的面積,平面薄片重心,平面薄片轉動慣量,平面薄片對質點的引力等等。此外二重積分在實際生活,比如無線電中也被廣泛應用。

2、三重積分:適用於被積區域ω不含圓形的區域,且要注意積分表示式的轉換和積分上下限的表示方法。

7樓:彆扭的齊劉海

都可以三重積分表示體積要複雜一些,因為他多一個軸.

二重積分體積相對簡單,他只是三重積分的特殊的一個形式.被積函式裡少含一個

對於一個文字描述的應用題來說(求體積的),它即可以用二重積分的形式來做,也可以用三重積分來做,而且如果你在計算三重積分的時候能夠仔細一點的話,你會發現,三重積分通過適當的座標系選擇,就能轉換成二重積分的,而且這個二重積分的形式和之前直接列的式子是完全相同的.因為在解三重積分時,都是先轉換成二重的,再轉換成一重的(通過柱座標系,球座標,這都是二重的特殊情況,本質上還是二重的).這就從某一個角度說明三重和二重是相通的,不知道我說的你明白不?

二重積分既能算面積又能求體積?那我怎麼知道求的是面積還是體積? 與三重積分體積有什麼不同?

8樓:洪洪最美麗呢

單從幾何意義上來說,二重積分算的是體積;它的特例,當被積函式為1時,計算結果等效為面積。

幾何上的解釋就是,當高為1時,體積和底面積的數值相等。同理,三重積分在被積函式為1時,其幾何意義才是體積。

二者的區別:

二重積分是在二維區域d上積分,如果把被積函式看做立體的高,得到的是體積;當被積函式為1即高等於1時,這個「體積」退化為面積。

三重積分是在立體區間ω上積分,當被函式為1,即是這個區域的體積。

求大神告知二重積分和三重積分求體積的區別

9樓:匿名使用者

^令向量a,b夾角為c,由余弦定理知 cocc=-(a^2+b^2-(a+b)^2)/(2|a||b|)=-(3+4-13)/(2*2√3)=√3/2 那麼a·b=|a||b|cosc=3 那麼(a-b)(a-b)=a^2+b^2-2a·b=1 a+b與a-b的夾角

二重積分和三重積分的區別。。求高手解答。

10樓:匿名使用者

都是遞進關係,從一重積分開始,只說幾何意義吧。62616964757a686964616fe58685e5aeb931333332613763

一重積分(定積分):只有一個自變數y = f(x)

當被積函式為1時,就是直線的長度(自由度較大)

∫(a→b) dx = l(直線長度)

被積函式不為1時,就是圖形的面積(規則)

∫(a→b) f(x) dx = a(平面面積)

另外,定積分也可以求規則的旋轉體體積,分別是

盤旋法(disc method):v = π∫(a→b) f²(x) dx

圓殼法(shell method):v = 2π∫(a→b) xf(x) dx

計算方法有換元積分法,極座標法等,定積分接觸得多,不詳說了

∫(α→β) (1/2)[a(θ)]² dθ = a(極座標下的平面面積)

二重積分:有兩個自變數z = f(x,y)

當被積函式為1時,就是面積(自由度較大)

∫(a→b) ∫(c→d) dxdy = a(平面面積)

當被積函式不為1時,就是圖形的體積(規則)、和旋轉體體積

∫(a→b) ∫(c→d) dxdy = v(旋轉體體積)

計算方法有直角座標法、極座標法、雅可比換元法等

極座標變換:{ x = rcosθ

{ y = rsinθ

{ α ≤ θ ≤ β、最大範圍:0 ≤ θ ≤ 2π

∫(α→β) ∫(h→k) f(rcosθ,rsinθ) r drdθ

三重積分:有三個自變數u = f(x,y,z)

被積函式為1時,就是體積、旋轉體體積(自由度最大)

∫(a→b) ∫(c→d) ∫(e→f) dxdydz = v(旋轉體體積)

當被積函式不為1時,就沒有幾何意義了,有物理意義等

計算方法有直角座標法、柱座標切片法、柱座標投影法、球面座標法、雅可比換元法等

極座標變化(柱座標):{ x = rcosθ

{ y = rsinθ

{ z = z

{ h ≤ r ≤ k

{ α ≤ θ ≤ β、最大範圍:0 ≤ θ ≤ 2π

∫(α→β) ∫(h→k) ∫(z₁→z₂) f(rcosθ,rsinθ,z) r dzdrdθ

極座標變化(球座標):{ x = rsinφcosθ

{ y = rsinφsinθ

{ z = rcosφ

{ h ≤ r ≤ k

{ a ≤ φ ≤ b、最大範圍:0 ≤ φ ≤ π

{ α ≤ θ ≤ β、最大範圍:0 ≤ θ ≤ 2π

∫(α→β) ∫(a→b) ∫(h→k) f(rsinφcosθ,rsinφsinθ,rcosφ) r²sin²φ drdφdθ

所以越上一級,能求得的空間範圍也越自由,越廣泛,但也越複雜,越棘手,而

且限制比上面兩個都少,對空間想象力提高了。

重積分能化為幾次定積分,每個定積分能控制不同的伸展方向。

又比如說,在a ≤ x ≤ b裡由f(x)和g(x)圍成的面積,其中f(x) > g(x)

用定積分求的面積公式是∫(a→b) [f(x) - g(x)] dx

但是升級的二重積分,面積公式就是∫(a→b) dx ∫(g(x)→f(x)) dx、被積函式變為1了

用不同積分層次計算由z = x² + y²、z = a²圍成的體積?

一重積分(定積分):向zox面投影,得z = x²、令z = a² --> x = ± a、採用圓殼法

v = 2πrh = 2π∫(0→a) xz dx = 2π∫(0→a) x³ dx = 2π • (1/4)[ x⁴ ] |(0→a) = πa⁴/2

二重積分:高為a、將z = x² + y²向xoy面投影得x² + y² = a²

所以就是求∫∫(d) (x² + y²) dxdy、其中d是x² + y² = a²

v = ∫∫(d) (x² + y²) dxdy = ∫(0→2π) dθ ∫(0→a) r³ dr、這步你會發覺步驟跟一重定積分一樣的

= 2π • (1/4)[ r⁴ ] |(0→a) = πa⁴/2

三重積分:旋轉體體積,被積函式是1,直接求可以了

柱座標切片法:dz:x² + y² = z

v = ∫∫∫(ω) dxdydz

= ∫(0→a²) dz ∫∫dz dxdy

= ∫(0→a²) πz dz

= π • [ z²/2 ] |(0→a²)

= πa⁴/2

柱座標投影法:dxy:x² + y² = a²

v = ∫∫∫(ω) dxdydz

= ∫(0→2π) dθ ∫(0→a) r dr ∫(r²→a²) dz

= 2π • ∫(0→a) r • (a² - r²) dr

= 2π • [ a²r²/2 - (1/4)r⁴ ] |(0→a)

= 2π • [ a⁴/2 - (1/4)a⁴ ]

= πa⁴/2

三重積分求體積時能用的方法較多,就是所說的高自由度。

既然都說了這麼多,再說一點吧:

如果再學下去的話,你會發現求(平面)面積、體積 比 求(曲面)面積的公式容易

學完求體積的公式,就會有求曲面的公式

就是「曲線積分」和「曲面積分」,又分「第一類」和「第二類」

當被積函式為1時,第一類曲線積分就是求弧線的長度,對比定積分只能求直線長度

∫(c) ds = l(曲線長度)

被積函式不為1時,就是求以弧線為底線的曲面的面積

∫(c) f(x,y) ds = a(曲面面積)

當被積函式為1時,第一類曲面積分就是求曲面的面積,對比二重積分只能求平面面積

∫∫(σ) ds = a(曲面面積)、自由度比第一類曲線積分大

∫∫(σ) f(x,y,z) ds,物理應用、例如曲面的質量、重心、轉動慣量、流速場流過曲面的流量等

而第二類曲線積分/第二類曲面積分以物理應用為主要,而且是有"方向性"的,涉及向量範圍了。

這兩個比較複雜,概念又深了一層,等你學到再理解吧。

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