求图中(2)的三重积分中先对z的3次方怎么求

2020-11-26 14:12:23 字数 5495 阅读 1987

1楼:匿名用户

如图。先对z的3次方,事实上就是求z^n的积分。

求**中的三重积分 要大致过程 谢谢

2楼:匿名用户

积分区域是半球形,积分函数也是球形,一般的思路就是积分函数换元,用球面坐标系去做。(重积分无外乎就那几种方法,1常见的重积分化成累次积分,直接求解;2柱面坐标求解,3球面坐标求解,4根据重积分的物理意义,用物理的视角来化简和求解)。这道题建议你用重积分的物理含义来做。

如果从物理角度来看的话,容易知道这个三重积分表示的就是半径为6的半球体的质量(刚才没注意积分函数最后一个区域是0---6,因为如果是0-6,这就是一个半球体,如果是-6 ----+6,这就是一个完整球体)。也就是说,我们怎样去求解一个球体的质量?而密度函数就是被积函数,很显然,当质点处在一个球面上时,密度是相同的,也就是说,如果我们用球壳去分割球体,球壳的厚度为dr,dr---0,这样就可以用微元法来求解了。

球体分割成无数个球壳,对球壳的质量进行一元积分,就得到球体的质量,也就是待求的三重积分的值。

球壳的质量dm=4πr*r/r *dr/2=2πrdr

然后对dm进行积分,积分区间就是r的变化范围【0,6】。所以答案就是πr*r|(0,6)=36π

至于用球面坐标,其实就是换元法,如楼下朋友所示,x,y,z分别用r,a,b来进行替代(a,b表示的是r同z轴以及r在xoy平面的投影r'与x轴的夹角),同时表达出体积元dv就可以了。楼下朋友之所以做错了,就在于dxdydz这一体积元在进行代换后,不等价于drdadb,而应该等价于r*rsinadrdadb,之后再化简成三次积分才行。并且,如果按照标准理解,这个是处于x正半轴的半球体,所以**中的积分上下限也不对,如果要这样书写,必须要先说明一下,然后等价转换之后才可以。

因为他**中的半球是z轴正半轴的那个半球体,所以必须要说明两者是一致的,然后才能如此积分。

最后,用球面坐标的时候还得注意,由于是半球体,比如说就是z轴正半轴的那部分,那么a(r和z轴的那个夹角),是关于z轴对称的,所以他的积分区间是两个【0,π/2】,而不能简单地认为是【0,π】,也正因为如此,那么b(投影同x轴的夹角)也不能简单地认为还是【0,2π】了,而变成了【0,π】或【-π,0】,两者二选一,因为半球又被分割成了两部分

所以这些都要注意,为了避免这些变换,你可以用对称的思想,直接把半球体分割成相等的四部分,每部分的积分值都一样。这样我们在书写积分区域的时候就少了很多麻烦

3楼:匿名用户

解:积分域是x+y+z=36的上半个球,用球坐标:

原式=【0,6】∫rdr【0,2π】∫dθ【0,π/2】∫sinφdφ=(6/2)×2π×(-cosφ)【0,π/2】

=18×2π×1=36π

4楼:匿名用户

^o^11111################

计算三重积分xyzdxdydz,其中积分为球面x^2+y^2+z^2=1及三个坐标所围成的在第一卦

5楼:等待枫叶

三重积分xyzdxdydz的结果等于1/48。

解:因为积分为球面x^2+y^2+z^2=1及三个坐标所围成的在第一卦,

那么积分域ω是一个球心在原点,半径为1的球在第一挂限内的部分。

则可用球坐标计算。其中(0≦θ≦π/2,0≦φ≦π/2,0≦r≦1)。

ω∫∫∫xyzdxdydz=ω∫∫∫[(rsinφcosθ)(rsinφsinθ)(rcosφ)rsinφdrdθdφ

=ω∫∫∫[(r^5)sinφcosφsinθcosθdrdθdφ

=[0,1]∫(r^5)dr[0,π/2]∫sinφd(sinφ)[0,π/2]∫sinθd(sinθ)

=(((r^6)/6)︱[0,1])*(((1/4)sinφ)︱[0,π/2])*(((1/2)sinθ)︱[0,π/2])

=(1/6)*(1/4)*(1/2)

=1/48

即ω∫∫∫xyzdxdydz等于1/48。

扩展资料:

三重积分的计算方法

1、直角坐标系法

适用于被积区域ω不含圆形的区域,且要注意积分表达式的转换和积分上下限的表示方法。

(1)先一后二法投影法,先计算竖直方向上的一竖条积分,再计算底面的积分。

(2)先二后一法(截面法),先计算底面积分,再计算竖直方向上的积分。

2、柱面坐标法

适用被积区域ω的投影为圆时,依具体函数设定,如设

x^2+y^2=a^2,x=asinθ,y=bsinθ。

区域条件:积分区域ω为圆柱形、圆锥形、球形或它们的组合。

函数条件:f(x,y,z)为含有与x^2+y^2相关的项。

3、球面坐标系法

适用于被积区域ω包含球的一部分。

区域条件:积分区域为球形或球形的一部分,锥 面也可以;

函数条件:f(x,y,z)含有与x^2+y^2+z^2相关的项。

6楼:杨必宇

用球面坐标:

f=x^2+y^2=(rsinφcosθ)^2+(rsinφsinθ)^2=r^2*sin^2(φ)。

|j|=r^2*sinφ,r∈[1,2],φ∈[0,π/2],θ∈[0,2π]。

原积分=∫[0,2π]dθ∫[0,π/2]dφ∫[1,2]f|j|dr。

=∫[0,2π]dθ∫[0,π/2]dφ∫[1,2]r^4*sin^3(φ)dr。

=2π*[(2^5-1)/2}*2/3=124π/3。

3、积分区域关于平面x=0对称故元积分化为∫∫∫[ω]zdv。

这道题很复杂,要以z=1为界讨论z的情况,如下图:

t<1时,用平面z=t截ω得如下图形:

不难求出图形面积s(t),f(t)=ts(t)。

同样有f=ts(t)。

对t从0到1和从1到[3sqrt(17)-1]/4分别积分而后加和得到所要的答案。

利用坐标计算下列三重积分,图中3的(2)

7楼:匿名用户

注意被积函数关于z为偶函数,积分区域为关于xoy平面对称的球体,所以整个积分为上半球区域积分的2倍,从而去掉了绝对值符号,接下来球坐标系积分即可

计算三重积分i=∫∫∫(x^2+y^2)dxdydz,其中是ω由曲面z=(x^2+y^2)^(1/2)与z=2-x^2-y^2所围成的闭区域

8楼:晓龙修理

结果为:

解题过程如下:

求三重积分闭区域的方法:

设三元函数f(x,y,z)在区域ω上具有一阶连续偏导数,将ω任意分割为n个小区域,每个小区域的直径记为r(i=1,2,...,n),体积记为δδ,||t||=max,在每个小区域内取点f(ξ,η,ζ),作和式σf(ξ,η,ζ)δδ。

若该和式当||t||→0时的极限存在且唯一(即与ω的分割和点的选取无关),则称该极限为函数f(x,y,z)在区域ω上的三重积分,记为∫∫∫f(x,y,z)dv,其中dv=dxdydz。

设三元函数z=f(x,y,z)定义在有界闭区域ω上将区域ω任意分成n个子域δvi(i=123…,n)并以δvi表示第i个子域的体积.在δvi上任取一点。

果空间闭区域g被有限个曲面分为有限个子闭区域,则在g上的三重积分等于各部分闭区域上三重积分的和。

先一后二法投影法,先计算竖直方向上的一竖条积分,再计算底面的积分。区域条件:对积分区域ω无限制;函数条件:对f(x,y,z)无限制。

先二后一法(截面法):先计算底面积分,再计算竖直方向上的积分。区域条件:

积分区域ω为平面或其它曲面(不包括圆柱面、圆锥面、球面)所围成函数条件:f(x,y)仅为一个变量的函数。

9楼:匿名用户

第四题你的写法是对的,答案应该不是16π/3

另外,你的做法并不是柱坐标系计算,而是极坐标计算,下面给出柱坐标系的计算,你会发现最终答案和你是一样的

第三题的列式是对的,具体计算没细看

10楼:匿名用户

选用柱坐标表示:0≤θ≤2pi,0≤r≤1,r2≤θ≤2-r2,

高等数学中,计算三重积分的先一后二法和先二后一法有什么区别?比较常用哪个?

11楼:那个啥仰望

常用的方法是柱坐标投影法,俗称的先一后二,这种方法可以把三重积分换为二重积分,从而使得计算和理解起来较为简便。

1、先一后二即柱坐标投影法:

因为这方法可直接变为二重积分先把z的积分算出来,然后计算xoy面的积分。

先一后二法投影法,先计算竖直方向上的一竖条积分,再计算底面的积分。

①区域条件:对积分区域ω无限制;

②函数条件:对f(x,y,z)无限制。

2、先二后一即柱坐标截面法:

这个方法的原理就是把横截面面积a(z)加起来,就形式体积元素了,横截面面积会随着z而变化

所以横截面a(z)是关于x和y的二重积分。

先二后一法(截面法):先计算底面积分,再计算竖直方向上的积分。

①区域条件:积分区域ω为平面或其它曲面(不包括圆柱面、圆锥面、球面)所围成

②函数条件:f(x,y)仅为一个变量的函数。

12楼:匿名用户

常用先一后二法,俗称:柱坐标投影法

因为这方法可直接变为二重积分

先把z的积分算出来,然后计算xoy面的积分而先二后一,俗称:柱坐标截面法

这个方法的原理就是把横截面面积a(z)加起来,就形式体积元素了横截面面积会随着z而变化

所以横截面a(z)是关于x和y的二重积分,先算出来最后计算关于z的定积分

尤其是被积函数只关于z的函数时,二重积分可直接变为面积公式很高兴能回答您的提问,您不用添加任何财富,只要及时采纳就是对我们最好的回报

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13楼:匿名用户

、先一后二即柱坐标投影

法:因为这方法可直接变为二重积分先把z的积分算出来,然后计算xoy面的积分。

先一后二法投影法,先计算竖直方向上的一竖条积分,再计算底面的积分。

①区域条件:对积分区域ω无限制;

②函数条件:对f(x,y,z)无限制。

2、先二后一即柱坐标截面法:

这个方法的原理就是把横截面面积a(z)加起来,就形式体积元素了,横截面面积会随着z而变化所以横截面a(z)是关于x和y的二重积分。

先二后一法(截面法):先计算底面积分,再计算竖直方向上的积分。

①区域条件:积分区域ω为平面或其它曲面(不包括圆柱面、圆锥面、球面)所围成

②函数条件:f(x,y)仅为一个变量的函数。

扩展资料:

其他计算方法:

1、柱面坐标法

适用被积区域ω的投影为圆时,依具体函数设定,如设①区域条件:积分区域ω为圆柱形、圆锥形、球形或它们的组合;

②函数条件:f(x,y,z)为含有与

(或另两种形式)相关的项。

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