二重积分 X型区域和Y行区域如何选择?
看有没有不可导点存在,即尖点
如下列图像
由y =± x和y = 1组成,向左转|向右转。
X型,就是外层积分是对x积分,即图中红色箭头部分
在区间x=- 1到x=1中,你会看到-1≤x≤0和0≤x≤1两个区间对应的函数曲线是不同的。所以这个考虑X型的二重积分要分开为"两个"部分计算。但Y型,就是外层对y的积分,图中蓝色箭头部分,同样在区间x=-1到x=1中,对应y的区间0≤y≤1。可以看到只要一个箭头就同时穿越两个曲线,所以只用"一个"积分式就能计算出来,所以Y型最适合。
再看一个例子:
由y = 1/x、y = x、y = 2组成,向左转|向右转。
同样道理,可见X型时,曲线在(1,1)这点要切换曲线函数,所以X型时要"两个"积分计算。而Y型只需要一个箭头就能同时穿越两个曲线,所以Y型时只需要"一个"积分就能算出来。
二重积分其实找到规律非常容易
第一、请搞清楚你是先积x还是先积y,下面我以先积x,后积y为例(当然反过来一样)
第二、将二重积分写成∫∫dxdy=∫dy∫dx的形式。至于y的积分区域可以先确定了,记住,后积的y的积分上下限一定是常数,而决不能出现变量。非常简单:将平面区域向y轴作垂线,整个平面区域的上下限就是y的上下限。
第三、确定x的积分上下限稍微麻烦一些,但也不难。假如x的上下限都是常数,那么整个区域一定是矩形,除此之外,上下限一定要至少出现一次自变量y。那么具体怎么确定呢?在区域内任意点做一条平行于x轴的直线,直线会和左边界和右边界有两个交点。把左边界的方程写出来,解出y,作为下限。然后同样解出上限。第四、计算,先积x,积出来的函数,将x换成上限减下限(一般是关于y的方程),然后再积分这个关于y的函数。
扩展资料:
积分的线性性质
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
性质2 (积分满足数乘) 被积函数的常系数因子可以提到积分号外,即
性质3 如果在区域D上有f(x,y)≦g(x,y),则
性质4 设M和m分别是函数f(x,y)在有界闭区域D上的最大值和最小值,σ为区域D的面积,
性质5 如果在有界闭区域D上f(x,y)=k(k为常数),σ为D的面积,则Sσ=k∫∫dσ=kσ。[2]
二重积分中值定理
设函数f(x,y)在有界闭区域D上连续,σ为区域的面积,则在D上至少存在一点(ξ,η),使得
参考资料:二重积分_百度百科
二重积分其实找到规律非常容易在x轴上任取一点x,过该点作一条垂直于x轴的直线去穿区域,与D的边界曲线之交点不多于两个,即一进一出,此区域为X型区域。类似的,在y轴上任取一点y,过该点作一条垂直于y轴的直线去穿区域,与D的边界曲线之交点不多于两个,即一进一出,此区域为Y型区域。
二重积分X型区域
设积分区域是由两条直线x=a,x=b(a<b),两条曲线 围成。可以表示 的区域称为X型区域,如图。X型区域:
特点:穿过D内部且平行于y轴的直线,与D的边界交点数不多于两点。
如图,对任意取定的x0∈[a,b],过点(x0,0,0)作垂直于x轴的平面x=x0,该平面与曲顶柱体相交所得截面是以区间 为底,z=f(x0,y)为曲边的曲边梯形,由于x0的任意性,这一截面的面积为 ,其中y是积分变量在积分过程中视x为常数。上述曲顶柱体可看成平行截面面积S(x)从a到b求定积分的体积,从而得到 [2] :
二重积分Y型区域
特点:穿过D内部且平行于x轴的直线,与D的边界交点数不多于两点。
称D为Y型区域,此时可采用先对x,后对y积分的积分次序,将二重定积分化为累次积分[2] :
扩展资料:
积分的线性性质
1、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
2、性质2 (积分满足数乘) 被积函数的常系数因子可以提到积分号外, (k为常数) 比较性
3、性质3 如果在区域D上有f(x,y)≦g(x,y),则 估值性
4、性质4 设M和m分别是函数f(x,y)在有界闭区域D上的最大值和最小值,σ为区域D的面积,则
5、性质5 如果在有界闭区域D上f(x,y)=k(k为常数),σ为D的面积,则Sσ=k∫∫dσ=kσ。
二重积分中值定理
设函数f(x,y)在有界闭区域D上连续,σ为区域的面积,则在D上至少存在一点(ξ,η),使得
参考资料:百度百科-二重积分
推荐于2017-11-26