二重积分不是求体积的吗为什么可以求面积

2020-11-25 10:56:33 字数 5045 阅读 7570

1楼:爽朗的吴登泽

二重积分物理意义是平面薄片的质量,几何意义是曲顶柱体的体积

二重积分既能算面积又能求体积?那我怎么知道求的是面积还是体积? 与三重积分体积有什么不同?

2楼:洪洪最美丽呢

单从几何意义上来说,二重积分算的是体积;它的特例,当被积函数为1时,计算结果等效为面积。

几何上的解释就是,当高为1时,体积和底面积的数值相等。同理,三重积分在被积函数为1时,其几何意义才是体积。

二者的区别:

二重积分是在二维区域d上积分,如果把被积函数看做立体的高,得到的是体积;当被积函数为1即高等于1时,这个“体积”退化为面积。

三重积分是在立体区间ω上积分,当被函数为1,即是这个区域的体积。

二重积分怎么还能求表面积啊?不是求体积的吗?

3楼:上海皮皮龟

当被积表达式是面积元时,二重积分就表示面积。这就像定积分可以表示曲边梯形的面积,但如果被积表达式是弧长的微分时,定积分就表示曲线弧长。

4楼:快乐老亚索

学长你现在懂了没,到底是啥啊,我现在也很懵。

5楼:匿名用户

选取不同的被积函数,可以求各种东西。

6楼:仔福

理解角度问题,看图,

二重积分不是算体积的吗?为什么可以算面积?面积不是一次积分就能算出来吗?为什么要二重积分?

7楼:匿名用户

被积函数为1时,二重积分就是面积了。实际上是数值上等于面积,相当于曲顶柱体的顶是一个z=1的平面

8楼:匿名用户

可以算体积 也可算面积

平面上的面积用积分就行

三维空间里的面积需要二重积分

就如同一张纸 扑在桌子上 要普通积分

但是在空间中造成扭曲(比如揉成团)就要二重积分ps:二重积分表示两个未知数 有的体积只用普通积分也可算详情你去买本数学分析看看吧 这里说不清

为什么二重积分可以算面积?

9楼:vampire椋炩櫍

为什么二重积分算面积是因为:二重积分的几何意义是当z值为正时的曲顶柱体的体积,微元相当于投影面积。

设二元函数z=f(x,y)定义在有界闭区域d上,将区域d任意分成n个子域δδi(i=1,2,3,…,n),并以δδi表示第i个子域的面积.在δδi上任取一点(ξi,ηi),作和lim n→ ∞ (n/i=1 σ(ξi,ηi)δδi).如果当各个子域的直径中的最大值λ趋于零时,此和式的极限存在,则称此极限为函数f(x,y)在区域d上的二重积分,记为∫∫f(x,y)dδ,即

∫∫f(x,y)dδ=limλ →0(σf(ξi,ηi)δδi)

这时,称f(x,y)在d上可积,其中f(x,y)称被积函数,f(x,y)dδ称为被积表达式,dδ称为面积元素, d称为积分域,∫∫称为二重积分号.

同时二重积分有着广泛的应用,可以用来计算曲面的面积,平面薄片重心,平面薄片转动惯量,平面薄片对质点的引力等等。此外二重积分在实际生活,比如无线电中也被广泛应用。

性质1:(积分可加性)函数和(差)的二重积分等于各函数二重积分的和(差),即:∫∫

二重积分可以计算面积吗? 它不是计算体积的吗?

10楼:康伯伟

一楼的说法不对!

一重积分,可以计算长度,可以计算面积,也可以计算体积(最典型的是旋转体的体积);

二重积分,可以计算面积,也可以计算体积。

三重积分,可以计算体积。

具体如何,一看被积函数,二看积分限怎么确定。

方法是活的,关键在于如何运用。

11楼:需字

§9.3 二重积分的应用

定积分应用的元素法也可推广到二重积分,使用该方法需满足以下条件:

1、所要计算的某个量 对于闭区域 具有可加性(即:当闭区域 分成许多小闭区域 时, 所求量 相应地分成许多部分量 ,且 )。

2、在 内任取一个直径充分小的小闭区域 时, 相应的部分量 可近似地表示为 , 其中 , 称 为所求量 的元素, 并记作 。

(注: 的选择标准为: 是 直径趋于零时较 更高阶的无穷小量)

3、所求量 可表示成积分形式

一、曲面的面积

设曲面 由方程 给出, 为曲面 在 面上的投影区域,函数 在 上具有连续偏导数 和 ,现计算曲面的面积 。

在闭区域 上任取一直径很小的闭区域 (它的面积也记作 ),在 内取一点 ,对应着曲面 上一点 ,曲面 在点 处的切平面设为 。 以小区域 的边界为准线作母线平行于 轴的柱面, 该柱面在曲面 上截下一小片曲面,在切平面 上截下一小片平面,由于 的直径很小,那一小片平面面积近似地等于那一小片曲面面积。

曲面 在点 处的法线向量( 指向朝上的那个 )为

它与 轴正向所成夹角 的方向余弦为

而所以这就是曲面 的面积元素, 故

故【例1】求球面 含在柱面 ( ) 内部的面积。

解:所求曲面在 面的投影区域

曲面方程应取为 , 则

,曲面在 面上的投影区域 为

据曲面的对称性,有

若曲面的方程为 或 ,可分别将曲面投影到 面或 面,设所得到的投影区域分别为 或 ,类似地有

或二、平面薄片的重心

1、平面上的质点系的重心

其质点系的重心坐标为

,2、平面薄片的重心

设有一平面薄片,占有 面上的闭区域 ,在点 处的面密度为 ,假定 在 上连续,如何确定该薄片的重心坐标 。

这就是力矩元素,于是

又平面薄片的总质量

从而,薄片的重心坐标为

特别地,如果薄片是均匀的,即面密度为常量,则

十分显然, 这时薄片的重心完全由闭区域的形状所决定, 因此, 习惯上将均匀薄片的重心称之为该平面薄片所占平面图形的形心。

【例2】设薄片所占的闭区域 为介于两个圆 ,

( )之间的闭区域,且面密度均匀,求此均匀薄片的重心(形心)。

解: 由 的对称性可知:

而 故

三、平面薄片的转动惯量

1、平面质点系对坐标轴的转动惯量

设平面上有 个质点, 它们分别位于点 处, 质量分别为 。

设质点系对于 轴以及对于 轴的转动惯量依次为

2、平面薄片对于坐标轴的转动惯量

设有一薄片,占有 面上的闭区域 ,在点 处的面密度为 , 假定 在 上连续。 现要求该薄片对于 轴、 轴的转动惯量 , 。

与平面薄片对坐标轴的力矩相类似,转动惯量元素为

【例3】求由抛物线 及直线 所围成的均匀薄片(面密度为常数 )对于直线 的转动惯量。

解: 转动惯量元素为

四、平面薄片对质点的引力

设有一平面薄片,占有 面上的闭区域 ,在点 处的面密度为 ,假定 在 上连续,现计算该薄片对位于 轴上点 处的单位质量质点的引力。

于是,薄片对质点的引力 在三个坐标轴上的分力 的力元素为故

12楼:匿名用户

二重积分也可以计算体积的

13楼:匿名用户

一楼《angel说爱我》应该是初学者,还没有搞懂积分是怎么回事。

二楼《nbsuns》的说法,可以接受。

三楼《康伯伟》说的太棒了!

鉴定完毕!

14楼:angel说爱我

二重积分就是计算面积的 不是计算体积的

三重积分是计算体积的

为什么二重积分可以算面积

15楼:秘金生闾春

为什么二重积分算面积是因为:二重积分的几何意义是当z值为正时的曲顶柱体的体积,微元相当于投影面积。

设二元函数z=f(x,y)定义在有界闭区域d上,将区域d任意分成n个子域δδi(i=1,2,3,…,n),并以δδi表示第i个子域的面积.在δδi上任取一点(ξi,ηi),作和limn→∞

(n/i=1

σ(ξi,ηi)δδi).如果当各个子域的直径中的最大值λ趋于零时,此和式的极限存在,则称此极限为函数f(x,y)在区域d上的二重积分,记为∫∫f(x,y)dδ,即

∫∫f(x,y)dδ=limλ

→0(σf(ξi,ηi)δδi)

这时,称f(x,y)在d上可积,其中f(x,y)称被积函数,f(x,y)dδ称为被积表达式,dδ称为面积元素,

d称为积分域,∫∫称为二重积分号.

同时二重积分有着广泛的应用,可以用来计算曲面的面积,平面薄片重心,平面薄片转动惯量,平面薄片对质点的引力等等。此外二重积分在实际生活,比如无线电中也被广泛应用。

性质1:(积分可加性) 函数和(差)的二重积分等于各函数二重积分的和(差),即:∫∫

16楼:独吟独赏独步

因为二重积分定义的几何意义就是z值为正时曲顶柱体的体积,微元相当于 投影面积,被积函数相当于高。那么如果里面的被积函数值为1,就说明这个柱体的高被视为很小的定值,它相当于一个平面薄板,这个时候二重积分算的就是这个平面薄板的面积,也相当于它的体积。

17楼:张旺山

高很小值不代表就可以取1,这里的1是为了避开高的存在,就像可以用三重积分求体积一样,本来三重积分是用来求质量的,但是被积函数为1的时候其实避开了密度,体积乘以密度1获得的质量的数值和体积是一样的。放在二重积分之下,就是让积域乘以高度1,获得与积域面积数值相同的体积,尽管单位不一样,可是数值上和积域面积相同。

二重积分求面积、求体积问题

18楼:匿名用户

简单的说,∫∫dxdy,一定是求面积。∫∫f(x,y)dxdy,就是求体积——你可以把它看做一重积分

后再次积分,你知道一重积分是求面积吧,那么二重就是体积,特例是当函数为1时,表示物体高为0,仅仅由长宽表示在xy轴上

19楼:我行我素

积分是一种数学工具,可以求面积、体积、长度等等,只要可化为函数微元求和的问题都可用积分法解决,具体问题具体分析,没有一定限制,一般情况下,单重积分可求长度、面积、体积,二重积分可求体积、质量、重量,三重积分可求体积、质量、重量,

关于定积分面积和二重积分,定积分和二重积分计算面积的区别

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