z=x^2+y^2不是圆柱体,而是旋转抛物面。是一个开口向上的抛物面,将xz平面的抛物线z=x^2绕z轴旋转一周得到的就是旋转抛物面z=x^2+y^2。
积分区域你画图就知道,是夹在上半球面z=根号(2-x^2-y^2)和z=x^2+y^2之间的部分,
两曲面的交线是x^2+y^2=1,因此D={(x,y):x^2+y^2<=1},
对固定的某个(x,y),z的范围是从x^2+y^2到根号(2-x^2-y^2),因此积分值
=二重积分_D dxdy *积分(从x^2+y^2到根号(2-x^2-y^2)zdz
结果:∫∫∫zdv= 在 0<=r <= 1 上,计算 定积分{π* ∫∫ [(2-r^2) - r^4 ]rdr= 在 0<=r <= 1 上,计算 定积分{π* ∫∫ (2r-r^3 - r^5 )dr=π*(1- 1/4 - 1/6) =7π/12。
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
⑴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。
⑵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。
以上内容参考:百度百科-三重积分
首先,z=x^2+y^2是旋转抛物面,而不是圆柱面。 可求得:z=x^2+y^2与球面的交线到XOY面的投影柱面为:x^2+y^2 =1,故三重积分的积分域可表达为: x^2+y^2<=1, x^2+y^2 <= z <=√(2-x^2-y^2)。
按此计算三重积分,宜用如下积分顺序:( 可避免分割区域) ∫∫∫zdv= 在 x^2+y^2 <= 1 上,计算二重积分{ ∫∫ [ 从x^2+y^2 到 √(2-x^2-y^2).求 定积分 ∫z dz ] }dxdy,即先作一个定积分, 而后作一个二重积分。
将定积分求出后,得:∫∫∫zdv= 在 x^2+y^2 <= 1 上,计算二重积分{ ∫∫ (1/2)*[(2-x^2-y^2) -( x^2+y^2)^2 ]dxdy。
用极坐标,计算二重积分:∫∫∫zdv= 在 0<=r <= 1 , 0<= θ<= 2π 上,计算二重积分{ ∫∫ (1/2)*[(2-r^2) -(r^2)^2 ]rdrdθ,得:(对θ 积出)∫∫∫zdv= 在 0<=r <= 1上。
结果:∫∫∫zdv= 在 0<=r <= 1 上,计算 定积分{π* ∫∫ [(2-r^2) - r^4 ]rdr= 在 0<=r <= 1 上,计算 定积分{π* ∫∫ (2r-r^3 - r^5 )dr=π*(1- 1/4 - 1/6) =7π/12。
扩展资料
题目分析:
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rᵢ(i=1,2,...,n),体积记为Δδᵢ,||T||=max{rᵢ}。
在每个小区域内取点f(ξᵢ,ηᵢ,ζᵢ),作和式Σf(ξᵢ,ηᵢ,ζᵢ)Δδᵢ,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。