Question

计算三重积分∫∫∫(x^2+y^2+z^2)dv,其中Ω由z=x^2+y^2+z^2所围成的闭区域。

Answer 1

结果为：16π/3

解题过程如下：

解：原式=∫<0,2π>dθ∫<0,2>rdr∫<r^2/2,2>r^2dz (作柱面坐标变换)

=2π∫<0,2>r^3(2-r^2/2)dr

=2π∫<0,2>(2r^3-r^5/2)dr

=2π(2^4/2-2^6/12)

=2π(8/3)

=16π/3

扩展资料

求函数积分的方法：

设F（x）是函数f（x）的一个原函数，我们把函数f（x）的所有原函数F（x）+C（C为任意常数）叫做函数f（x）的不定积分，记作，即∫f（x）dx=F（x）+C。

其中∫叫做积分号，f（x）叫做被积函数，x叫做积分变量，f（x）dx叫做被积式，C叫做积分常数，求已知函数不定积分的过程叫做对这个函数进行积分。

积分是微积分学与数学分析里的一个核心概念。通常分为定积分和不定积分两种。直观地说，对于一个给定的实函数f（x），在区间[a，b]上的定积分。

若f（x）在[a,b]上恒为正，可以将定积分理解为在Oxy坐标平面上，由曲线（x，f（x））、直线x=a、x=b以及x轴围成的面积值（一种确定的实数值）。

Answer 2

z = x² + y² + z²
x² + y² + z² - z + 1/4 = 1/4
x² + y² + (z - 1/2)² = (1/2)²
{ x = rsinφcosθ
{ y = rsinφsinθ
{ z = rcosφ
Ω：r² = rcosφ → r = cosφ
∫∫∫ (x² + y² + z²) dV
= ∫∫∫ r² * r²sinφ dV = ∫∫∫ r⁴sinφ dV
= ∫(0→2π) ∫(0→π/2) ∫(0→cosφ) r⁴sinφ drdφdθ
= 2π ∫(0→π/2) sinφ * (1/5)r⁵：(0→cosφ) dφ
= 2π/5 ∫(0→π/2) cos⁵φsinφ dφ
= - 2π/5 ∫(0→π/2) cos⁵φ d(cosφ)
= - 2π/5 * (1/6)cosφ：[0→π/2]
= - π/15 * (0 - 1)
= π/15