kettős integrálok

Dupla integrálok ugyanolyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint a határozott integrálok (linearitás, összegző képlet középérték, stb).

Azt a képlet

ami azt mutatja, hogy a sorrendben integráció lehet változtatni.

A beépített (1) képviseli a térfogata a test által határolt alsó téglalap P, az oldalsó - az oldalfelületek egy egyenes hasáb, épített ezt a téglalapot és a fenti - az a része, amely felület kivágjuk a prizma (1. ábra).

2. Ha az f (x, y) folytonos

Ahol és folytonos az [a, b] és [a, b]

A jobb oldalon a (3) ismételjük integráns, vagyis az eredmény a szekvenciális kiszámítása első szerves y egy rögzített x. Ezután a szerves x a fogadó funkciót.

3. Ha az f (x, y) folytonos a régióban a G (ábra. 3)

ahol a funkciók folyamatos a szegmens [c, d] és [c, d], akkor a egyenlőség

4. Ha G (ábra. 4), amely rá vonatkozik, és a (3) képlet és a (4) képletű,

Ez az egyenlet használható sorrendjének megváltoztatásához integráció a iterált integrál.

Területek bonyolultabb formában, részekre, amelyek alkalmazhatók a általános képletű (3) vagy (4).

A kettős integrál a hangerő

hengeres fűrészáru - a test által határolt felső felülete z = f (x, y). oldalirányban egy hengeres felület alkotói párhuzamosak a z tengellyel. alább - G kép az xy síkban (5. ábra).

Példa 1. Mérjük a sorrendben integráció

Határozat. Ebben a példában, meg kell kezdeni az építőiparban a régió integrációját, mert az integrál kapnak, jelezve a rend az integráció és a határértékeket a megfelelő változókat. Emlékezzünk vissza, hogy a változó határait integrációja a belső határok szerves változás x fix y. Ezért, a tartomány integrációs G 1 az első szerves lehet állítani a egyenlőtlenségek

Ahol és ívei parabola alatt fekvő tengely Ox. A régió az integráció második integrál az űrlap

és ahol a görbék ívei parabola és körív felett fekvő tengely Ox.

Legyen G = G1 UG2 (ábra. 6.). Ezután, a szegmens végpontok és mindegyik sor x = const, metszi a beállított G

Következésképpen, a régió G úgy reprezentálható, mint

Megjegyezzük, hogy a változás a sorrendben integráció a iterált szerves időnként nagymértékben leegyszerűsíti a számítás.

Példa 2. Számítsuk ki szerves ahol a régió által határolt vonalak G és y = 0 (7. ábra).

Határozat. Minden rögzített y értékét. x értéke változik maximum x = (2 - y) e. ezért

Integrálása most a funkcióját y értéke y = 0 és y = 1. kapjunk

Kiszámításakor az integrál

A forma integrálás. van

3. példa. Számítsuk ki a térfogatát, a test által határolt felületek

Határozat. A régió az integráció a forma a G (ábra. 8).

Szerint (3) képlet, van

Example4. Számítsuk ki a térfogatát, a test, a lehallgatott elliptikus paraboloid sík X = k (k> 0) (9.).

Határozat. A mind a négy octants, ahol x jelentése pozitív, ez a negyedik része a test. Ezen az alapon, megkapjuk

II. Cseréje változó a kettős integrál.

Változás a változó az integrál mozgatni az x és y az új változók u és v. társított régi kapcsolatok

Ha az alábbi feltételek mellett:

1 °. Kijelző (6) bijektív.

2 °. A (6) folyamatosan - a D. differenciálható

3 °. Jacobi (6)

akkor megvan a képlet

Jellemzően, a változás a változók készül egyszerűsítése érdekében az integrációs tartomány. Egyenletek (6) nevezzük átmenet derékszögű koordináták görbe vonalúak.

Példák a görbe vonalú koordináták polárkoordináták társított téglalap (x, y) képletek

A Jacobi a transzformációs (8) egyenlő

Használt, mint a szintézise poláris koordinátákat. Példaként térfogatának kiszámításához a test meghatározott 3. példa (második módszer).

Határozat. Bemutatunk egy általánosítása a poláris koordinátákat GDS

Terület S squarability régióban G az xy síkban adják

Rátérve a görbe vonalú koordinátákat,

Dxdy mennyisége az úgynevezett négyzet elem téglalap alakú koordinátákat; - szögletes eleme görbe vonalú koordinátákat; - a terület eleme poláris koordinátákat.

Legyen D - íves szektor által határolt sugarak: és a görbe - a polár koordinátákkal (10. ábra). majd

Legyen G - anyagból készült lemez (squarable ábra) az xy síkban sűrűségű

- statikus pillanatok a lemez képest a OX és OY tengelyek;

- a koordinátáit a súlypont a lemez;

- tehetetlenségi nyomatéka a lapnak a OX és OY tengelyek;

- tehetetlenségi nyomatéka a lapnak a származási.

5. példa A lemezt G beállítása korlátozza vele görbék:

- felületi sűrűség. Keresse bejegyzések tömege.

Határozat. Plate található egy derékszögű koordináta-rendszert úgy, hogy a középső kör egybeesik a származási (ábra. 11).

Van. Nézzük lépni a kettős integráns polárkoordináták Így G alakítjuk egy téglalap alakú terület.

*) Feltéve, hogy a létezés minden integrálok felmerült alábbi

Kapcsolódó cikkek