- •1.Вычисление площадей плоских фигур.
- •2.Вычисление длины дуги кривой.
- •3.Вычисление объема тел.
- •4.Определение двойного интеграла.
- •5.Вычисление двойного интеграла.
- •6.Изменение порядка интегрирования в повторном интеграле.
- •7.Тройной интеграл.
- •8.Криволинейная система координат.
- •11.Криволинейный интеграл 1-го рода.
- •13.Криволинейный интеграл 2-го рода.
- •14.Зависимость криволин. 2-го рода от ориентации кривой.
- •15.Определения:
- •19.Потенциал векторного поля.
- •18.Условия потенциальности векторного поля.
7.Тройной интеграл.
Предел при 0 интегральных сумм, не зависящий от способа разбиения области V, называется тройным интегралом от функции f(x, y, z) по области V:
Пусть правильная в направлении Oz область V ограничена непересекающимися поверхностями z=z1(x,y) и z=z2(x,y), а с боков – цилиндрической поверхностью F(x,y)=0 с образующими,параллельными оси Oz, т.е. V={(x,y)S,z1(x,y)zz2(x,y)}, где S-проекция V на плоскость Oxy
{Т}Пусть:1) в области V={(x,y)S,z1(x,y)zz2(x,y)} задана функция f(x,y,z), интегрируемая по Риману,т.е. существует тройной интеграл V fdV; 2)существует повторный интеграл SdS z1(x,y)z2(x,y)fdz.Тогда справедлива формула:
V f(x,y,z)dV=Sdxdy z1(x,y)z2(x,y)f(x,y,z)dz. После того как вычислен внутренний интеграл по переменной z(при этом x и y предполагаются постоянными):
z1(x,y)z2(x,y)f(x,y,z)dz=G(x,y,z) z1(x,y) z2(x,y)=G(x,y,z2(x,y))-G(x,y,z1(x,y))=g(x,y). Вычисление тройного интеграла сводится к вычислению двойного интеграла
Sg(x,y)dxdy
8.Криволинейная система координат.
Система координат-это взаимнооднозначное отображение точки n-мерного пространства в упорядоченный набор n действительных чисел.
Полярная система координат:
x=cos y=sin0
x=cos y=sin0 y/x=tg0 или y=xtg0
=0, x=0cos
y=0sin
Полярная система координат используется тогда,когда область интегрирования совпадает с координатными линиями.
Координатная сетка в R3 состоит из множества взаимноперпендикулярных плоскостей,каждая из которых какой-либо из осей.
Криволинейная система координат в R3 строится в результате пересечения криволинейных координатных поверхностей.
Цилиндрическая система координат:
x=cos
y=sin (,,z/)
z=z/
=0=> x2+y2=02-круговой цилиндр,>0
=0=> y=xtg0-полуплоскость,проходящая через плоскость OZ
z=z0-плоскость,OZ.
Сферическая система координат:
x=rsincos
y=rsinsin
z=rcos
r=r0
x=r0sincos
y=r0sinsin
z=r0cos
x2+y2=z2tg20-конус с вершиной в начале координат,
=0
y=xtg0-полуплоскость,проходящая через OZ.
11.Криволинейный интеграл 1-го рода.
Пусть на некотором множестве,где задана кривая Г,определена непрерывная функция f(x,y,z) определенный интеграл αβf(x(t),y(t),z(t))|r/(t)|dt
Называется криволинейным интегралом 1-го рода от f(x,y,z) по кривой Г={r(t),αtβ} и обозначается Гf(x,y,z)dS,где S-элемент дуги кривой.Для вычисления криволинейного интеграла 1-го рода уравнение заданной кривой подставляется под интегральную функцию,а вместо dS записывается соответствующий элемент дуги кривой.
Физическое приложение:если в каждой точке кривой определена линейная плотность вещества(заряда), равная f(x,y,z),то полная масса(заряд) кривой m=Гf(x,y,z)dS.
12.Св-во независимости криволинейного 1-го рода от ориентации кривой:криволинейный интеграл не зависит от ориентации кривой,т.е.
Гf(x,y,z)dS=Г- f(x,y,z)dS
{Д}Гf(x,y,z)dS=( αβf(x(t),y(t),z(t)))= αβf(r(t))| r/(t)|dt=
|t=α+β-τ|
= |dt= -dτ |= -βαf(r(α+β-τ)|r/(α+β-τ)|dτ=
|t=α, τ=β|
|t=β, τ=α|
= αβf(r(α+β-τ)|r/(α+β-τ)|dτ=Г- f(x,y,z)ds.