二重积分的积分上下限如何确定? 比如积分区域x(0,1)y(0,1),有的时候y的上
比如积分区域x(0,1)y(0,1),有的时候y的上下限是(0,1)有时候是(0,x)?好晕啊,求助大神 展开
要学会二重积分计算,首先你得明确二重积分的物理意义:通常情况下可以理解为以x-y平面为底,被积分函数的曲面为顶的几何体的体积。二元函数的图像是曲面,如下图的f(x,y)。
积分区域一般都会有一组边是水平直线的,这样的积分简单,能算出常数值。比如x(0,1),y(0,1)是一个以原点和(1,1)为顶点的正方形。而x(1,2),y(1,x)的区域,则是一个三角形区域,如下图:
对于这种区域,横向和纵向都是规则的,原则上先积x方向或y方向都是可以的。
例子中是先积y,里面那层的积分的含义是:在x轴的(1,x)间任取一点作竖线,以竖线与积分区域相交的线段为底(当横坐标值为x时,y可取1到x的任意值,也即是图中红点和蓝点之间的点),与z方向的函数值积分(这里f(x,y)=xy),只要x和y都确定了,z=f(x,y)的值也随之确定),实际上就是求x处,几何体横截面面积。
立体图形的体积一般都可以通过底面积乘高来计算,只不过积分可以是任意截面而不仅仅是底面。
二重积分里面那层就是计算了某一截面的面积,而外层积分,则是将这个截面沿着与截面垂直的方向移动,遍历该方向所有的截面,从而求出体积。对于正方形或长方形积分域,外层积分就是底面积乘高的过程,对于其他形状,这里则需要一些想象了,这也是积分运算神奇的地方。
积分的外层是对第一层求出的截面积积分(通常是变量),想象一把移动的切刀,在垂直于刀面的方向平移,它能移动的范围就是外层积分的上下限。
先说这些,不明白继续问。