高等数学-重积分ppt课件.ppt

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1、机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分1重积分重积分第八章第八章习题课习题课一、关于二重积分计算一、关于二重积分计算二、关于三重积分在直角坐标系下计算二、关于三重积分在直角坐标系下计算三、关于二重积分的应用三、关于二重积分的应用机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2（一）、（一）、重积

2、分常见题目类型重积分常见题目类型1.一般重积分的计算：一般重积分的计算：a. 选择坐标系选择坐标系使积分域多为坐标面使积分域多为坐标面(线线)围成围成;被积函数用此坐标表示简洁或变量分离被积函数用此坐标表示简洁或变量分离.b. 确定积分序确定积分序积分域分块要少积分域分块要少, 累次积分易算为妙累次积分易算为妙 .列不等式法列不等式法 (投影穿线投影穿线)c. 写出积分限写出积分限 累次积分累次积分法法d. 计算要简便计算要简便充分利用对称性充分利用对称性应用换元公式应用换元公式一、关于二重积分计算一、关于二重积分计算机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是

3、指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分32.改变累次积分的积分次序改变累次积分的积分次序题目要求改变积分次序或按原积分次序题目要求改变积分次序或按原积分次序积不出来，必须改变积分次序积不出来，必须改变积分次序. .3.求平面图形求平面图形D 的面积的面积 Ddxdy Ddd 4.求由曲面所围立体的体积求由曲面所围立体的体积 DdxdyyxfV),(用二重积分：用二重积分：5.用二用二重积分求曲面的面积重积分求曲面的面积 xyDdxdyyzxzA22)()(1 xzDdxdzzyxyA22)()(1 yzDdydzz

4、xyxA22)()(1机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分46.重积分性质的应用题重积分性质的应用题 重重积积分分中中值值定定理理的的应应用用比比较较重重积积分分的的大大小小估估计计重重积积分分的的值值（二）、重积分计算的基本技巧（二）、重积分计算的基本技巧分块积分法分块积分法利用对称性利用对称性1. 交换积分顺序的方法交换积分顺序的方法2. 利用对称性简化计算利用对称性简化计算3. 消去被积函数绝对值符号消去被积函数绝对值符号4.被积函

5、数为被积函数为1时巧用其几何意义时巧用其几何意义 的的面面积积DdxdyD 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分5, bxa ).()(21xyx 其中函数其中函数 、 在区间在区间 上连续上连续. .)(1x )(2x ,ba(三三)、利用直角坐标系计算二重积分、利用直角坐标系计算二重积分(1)X型域型域)(2xy abD)(1xy Dba)(2xy )(1xy 【X型区域的特点】型区域的特点】 穿过区域内部且平行于穿过区域内部且平行于

6、y 轴的直线与区域边界相交不多于两个交点轴的直线与区域边界相交不多于两个交点. .1. 【预备知识及【预备知识及二重积分公式推导二重积分公式推导】机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分6若积分区域为若积分区域为X型域：型域：, bxa ).()(21xyx 0),( yxf且且设设为为曲曲顶顶的的柱柱体体体体积积为为底底，以以曲曲面面的的值值等等于于以以则则),(),( yxfzDdyxfD 【方法】【方法】根据二重积分的几何意义根据二重积

7、分的几何意义以及计算以及计算“平平行截面面积为已知的立体求体积行截面面积为已知的立体求体积”的方法来求的方法来求. .,0bax 0 xx 作作平平面面机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分7)(01x )(02x )()(000201),()(xxdyyxfxA badxxAV)( .),(),()()(21 Dbaxxdyyxfdxdyxf 即得即得公式公式1 的二次积分的二次积分后对后对上式称为先对上式称为先对xyyxzab0 xo)

8、(1xy)(02x )(01x )(2xy)(0 xA ),()( )()(21 xxdyyxfxA ),( yxfzoyxz)(0 xA),(yxfz )(1xy)(2xyab0 x机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分8【几点小结】【几点小结】计计算算方方法法实实现现了了二二重重积积分分的的一一种种通通过过体体积积作作为为过过渡渡 , .)( 来求解来求解单积分单积分通过计算两次定积分通过计算两次定积分).()(, :21xyxbxaD

9、X baxxDdxdyyxfdxdyyxf),(),()()(21 aboxyDx)(1xy )(2xy abdx )(1x )(2x dy Ddyxf ),(),(yxf投投影影穿穿线线法法定定限限：二二重重积积分分的的计计算算关关键键是是 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分9,dyc ).()(21yxy (2)Y型域型域)(2yx )(1yx Dcdcd)(2yx )(1yx D【Y型区域的特点】型区域的特点】穿过区域内部且平行于

10、穿过区域内部且平行于x 轴的直线与区域边界相交不多于两个交点轴的直线与区域边界相交不多于两个交点. .机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分10).()( , 21yxydyc xyoD yx1 yx2 cd:Y).2(型型域域若若积积分分域域为为 y Ddxdyyxf),( . 的二次积分的二次积分后对后对即化二重积分为先对即化二重积分为先对yx )()(21),(yydxyxf dcdy公式公式2机动机动 目录目录 上页上页 下页下页

11、返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分11(3)既非既非X型域也非型域也非Y型域型域3D2D1D在分割后的三个区域上分别都在分割后的三个区域上分别都是是X型域型域( (或或Y型域型域) )如图如图 , , 则必须分割则必须分割. .321 DDDD由二重积分积分区域的可加性得由二重积分积分区域的可加性得2.【二重积分的计算步骤可归结为二重积分的计算步骤可归结为】画出积分域的图形，标出边界线方程画出积分域的图形，标出边界线方程根据积分域特征，确定积分次序；根据积分域特征，确定积分次

12、序；根据上述结果，化二重积分为二次积分并计算根据上述结果，化二重积分为二次积分并计算. .机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分12(1) 使用公式使用公式1必须是必须是X型域，公式型域，公式2 2必须是必须是Y型域型域. .(2)若积分区域既是X型区域又是Y 型区域 , Dyxyxfdd),(为计算方便为计算方便, ,可可选择积分次序选择积分次序, , 必要时还可必要时还可交换积分次序交换积分次序. .则有则有yyxfxxd),()()(

13、21 baxdxyxfyyd),()()(21 dcyd)(2xyxoyDba)(1yx)(2yxdcx)(1xyy(3) 若积分域较复杂若积分域较复杂,X- -型域或型域或Y- -型域型域. . 321DDDDoxy1D2D3D【说明】【说明】可将它分成若干可将它分成若干机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分13【例【例1】.2, 1,所围闭区域所围闭区域及及：由：由其中其中计算计算xyxyDxydD 【解】【解】看作看作X型域型域 xy

14、xDX121: 21121212dxyxxydydxxydxxD 811)22(213 dxxx12oxy y=xy=1DxD既是既是X型域又是型域又是Y型域型域法法13、 【利用直角坐标系计算二重积分题类】【利用直角坐标系计算二重积分题类】机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分14看作看作Y型域型域 221:xyyDY 21222212dyxyxydxdyxydyyD 811)22(213 dyyy12oxyx = yx=2Dy12法法2

15、机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分15【例【例2】. 1, 1,: ,122所所围围闭闭区区域域和和由由计计算算 yxxyDdyxyD 【解】【解】 D既是既是X型域又是型域又是Y型域型域 111:yxxDX法法1 122111xdyyxydx上式上式21 1 11 11 1xo oy=xDxy机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。

16、变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分16法法2 yxyDY111: ydxyxydy122111原原式式注意到先对注意到先对x 的积分较繁，故应用法的积分较繁，故应用法1 1较方便较方便111yoy=xD1xy注意两种积分次序的计算效果！注意两种积分次序的计算效果！机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分17【例【例3】所围闭区域所围闭区域及及：由：由其中其中计算计算2,2 xyxyDxydD 【解】【解】 D是是Y型域型域也可

17、以视也可以视X型域型域先求交点先求交点(4,2) (1,-1) 2 2和和由由 xyxy机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分18法法1 视为视为X型域型域 xyxxD10:1 xyxxD241:221 DDD 则必须分割则必须分割 21DDDxyd xxxxxydydxxydydx24110 （计算较繁）（计算较繁）本题进一步说明两种积分本题进一步说明两种积分次序的不同计算效果！次序的不同计算效果！法法2 221:2yxyyDY 2212

18、yyDxydxdyxyd 855 （计算简单）（计算简单）机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分19D【例【例4】【解】【解】围围成成由由其其中中计计算算2,1,.22 xxyxyDdyxD X-型型 xxDdyyxdxdyx1222122 2112)(dxyxxx 213)(dxxx.49 . 21,1: xxyxD机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，

19、从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分20【例【例5】【解】【解】. 10, 11:.2 yxDdxyD其中其中计算计算 1D2D3D先去掉绝对值符号，如图先去掉绝对值符号，如图 dxydyxdxyDDDD 321)()(222 1211021122)()(xxdyxydxdyyxdx.1511 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分21.sin21231 xdyydx计算计算 21231sinxdyydx

20、11220sinydxydy 202sindyyy).4cos1(21 【例【例6】【解】【解】【分析】【分析】交换积分次序交换积分次序若直接计算，积若直接计算，积分比较困难！分比较困难！（注意被积函数）（注意被积函数）作业作业 P152;同济同济p154机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分22（四）、利用极坐标系计算二重积分（四）、利用极坐标系计算二重积分首先分割区域首先分割区域 D 常常数数（一一系系列列同同心心圆圆） 射射线线）常常

21、数数（一一系系列列过过极极点点的的 两组曲线将两组曲线将 D 分割成许多小区域分割成许多小区域AoD用用1.极坐标系下二重积分表达式极坐标系下二重积分表达式机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分23AoDii ii iii sincos yx再再作作代代换换将典型小区域将典型小区域近似看作矩形（近似看作矩形（面积面积= =长长宽宽）则则 面积元素面积元素 ddd 扇形扇形弧长弧长径向径向宽度宽度dddd机动机动 目录目录 上页上页 下页下页

22、 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分24.)sin,cos(),( DDddfdxdyyxf 则则二重积分极坐标表达式二重积分极坐标表达式可得下式可得下式【注意】【注意】极坐标系下的面积元素为极坐标系下的面积元素为dd d 直角坐标系下的面积元素为直角坐标系下的面积元素为ddxdy 区别区别机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组

23、成部分25.)sin,cos()()(21 dfd Dddf )sin,cos(2. .二重积分化为二次积分的公式二重积分化为二次积分的公式区域特征如图区域特征如图, ).()(21 （1）极点极点O 在区域在区域 D 的边界曲线之外时的边界曲线之外时 ADo)(1 )(2 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分26若区域特征如图若区域特征如图, ).()(21 .)sin,cos()()(21 dfd Dddf )sin,cos(AoD)

24、(2 )(1 特别地特别地机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分27AoD)( .)sin,cos()(0 dfd（2）极点极点O 恰在区域恰在区域 D 的边界曲线之上时的边界曲线之上时区域特征如图区域特征如图, ).(0 Dddf )sin,cos(（1）的特例的特例机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组

25、成中一个重要组成部分28 Dddf )sin,cos(.)sin,cos()(020 dfd区域特征如图区域特征如图).(0 DoA)( ,2 0（3）极点极点 O 在区域在区域 D 的边界曲线之内时的边界曲线之内时（2）的特例的特例一般在什么情况下利用极坐标计算二重积分呢？一般在什么情况下利用极坐标计算二重积分呢？机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分291 yx122 yx【解】【解】 sincosyx Ddxdyyxf),(.)sin

26、,cos(201cossin1 dfd3、利用极坐标系计算二重积分、利用极坐标系计算二重积分机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分30【解】【解】dxdyeDyx 22 aded0202 ).1(2ae x yo的原函数不是初等函数的原函数不是初等函数 , ,故本题无法故本题无法【注】【注】1.由于由于用直角坐标计算用直角坐标计算. .2xe 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电

27、线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分31【解】【解】 Ddxdyyxyx2222)sin( 210sin42 dd. 4 14DD 1D 12222)sin(4Ddxdyyxyx 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分32【例【例4】 计算二重积分计算二重积分 ,dd)(222 DyxyxeyxxI其中其中:(1) D为圆域为圆域;122 yx(2) D由直线由直线1,1, xyx

28、y【解】【解】 (1) 利用对称性利用对称性.yox1D dd2 DyxxI 0dd)(2122 Dyxyx 10320dd21 4 dd22 Dyxyxeyx围成围成 .机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分33 dd122 Dyxyxeyx(2) 积分域如图积分域如图:o1yx11D2Dxyxy ,xy 将将D 分为分为,21DD dd2 DyxxI dd222 Dyxyxeyx00dd1112 xyxx32 添加辅助线添加辅助线利用对

29、称性利用对称性 , 得得 22 Dyxdxdyxye机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分34.)232(2222 dyxxayx 计算计算 222)232(2ayxdyxx 222)2(2ayxdx 222 2)(21222adyxayx 20320221adrrda .2424aa 【例【例6】【解】【解】作业作业 P153;同济同济p155!机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、

30、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分354.【补充】【补充】 改变二次积分的积分次序例题改变二次积分的积分次序例题【例1】交换下列积分顺序 22802222020d),(dd),(dxxyyxfxyyxfxI【解】【解】 积分域由两部分组成积分域由两部分组成:,21020:21 xyxD822 yx2D22 2280222:xyxD21DDD 将将 :D视为视为Y型区域型区域 , 则则282yxy 20 y DyxyxfIdd),( 282d),(yyxyxf 20dyyxo221D221xy 机动机动 目录目录 上页上页 下页下

31、页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分36【例【例2】计算计算 Ddxdyyysin其其中中 D 是由直线是由直线 y=x 及抛物线及抛物线 y2 = x 所围成所围成oxy1xy xy 1【解】【解】)(积积分分次次序序计计算算后后按按先先xy xxdyyydxIsin10积不出的积分，无法计算。积不出的积分，无法计算。),(积积分分次次序序计计算算后后按按先先改改变变积积分分次次序序yx yydxyydyI2sin10 102)(sindyyyyy 1010sinsiny

32、dyyydy. 1sin1)1sin1(cos1cos1 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分37)0( .),(22202 adyyxfdxIaxxaxa更更换换积积分分次次序序【例【例3】【解】【解】 ,22,20:2axyxaxaxD,321三部分三部分及及分成分成将积分区域将积分区域DDDD2D1D3D;0,2:2221ayyaaxayD 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器

33、、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分38;2,22:22ayaaxayD ;0,2:223ayaxyaaD .),(),(),(2022220222222 ayaaaaayaayaaayadxyxfdydxyxfdydxyxfdyI故故2D1D3D作业作业 P153; 同济同济p155!机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分39二、三重积分的计算二、三重积分的计算1.1.利用

34、直角坐标计算三重积分利用直角坐标计算三重积分 以下只限于叙述计算方法以下只限于叙述计算方法1.直角坐标下直角坐标下2.柱面坐标下柱面坐标下3.球面坐标下球面坐标下方法方法1 . 投影法投影法 (“先一后二先一后二”)方法方法2 . 截面法截面法(切片法切片法) (“先二后一先二后一”) ,0),( zyxf先假设连续函数先假设连续函数 最后最后, 推广到一般可积函数的积分计算推广到一般可积函数的积分计算. -将三重积分化为三次积分将三重积分化为三次积分机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。

35、变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分40方法方法1 1 ：投影法：投影法【“先一后二先一后二”】单单积积分分内内先先对对函函数数，在在的的只只看看作作将将看看作作定定值值，先先将将zyxzyxzzzzyxfyx),(),(),(,)3(21 如图如图xyDxoy面投影为平面闭区域面投影为平面闭区域向向将空间闭区域将空间闭区域 )1(),(:),(:2211yxzzSyxzzS 作作直直线线过过点点xyDyx ),()2(穿穿出出，从从穿穿入入从从 21zzz轴轴xyzo xyD1z2z2S1S),(1yxzz ),(2yxzz ab)(1xyy )(2xyy ),(yx机动机动

36、目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分41 ),(),(21),(),(yxzyxzdzzyxfyxF上上的的二二重重积积分分在在闭闭区区域域计计算算xyDyxF),( )4(.),(),(),(),(21 xyxyDyxzyxzDddzzyxfdyxF ),()( , :21xyyxybxaDxy 得得),( yxFyx的的函函数数、结结果果为为X型域型域机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、

37、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分42 dvzyxf),(.),()()(),(),(2121 baxyxyyxzyxzdzzyxfdydx【注意】【注意】于两点情形于两点情形相交不多相交不多的边界曲面的边界曲面直线与闭区域直线与闭区域内部的内部的轴且穿过闭区域轴且穿过闭区域这是平行于这是平行于Sz 此式称为先对此式称为先对z、次对、次对y、最后对、最后对x的三次积分的三次积分得计算公式得计算公式（1）机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而

38、完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分43（2）若交点多于两个，也可像处理二重积分那样，若交点多于两个，也可像处理二重积分那样， 将将分割，化为部分区域上的三重积分之和分割，化为部分区域上的三重积分之和. .（3）也可把也可把投影到投影到yoz面或面或zox面上，便可面上，便可 把三重积分化为其它顺序的三次积分把三重积分化为其它顺序的三次积分. .（要求平行于（要求平行于 x 轴或轴或 y 轴且穿过闭区域轴且穿过闭区域内内部的直线与部的直线与的边界曲面的边界曲面 S 相交不多于两点）相交不多于两点）. .机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电

39、站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分44【例【例1】.12 所所围围成成的的闭闭区区域域及及平平面面为为三三个个坐坐标标面面，其其中中计计算算 zyxxdxdydz【解】【解】xyzo)0 , 0 , 1(A)0,21,0(B)1 , 0 , 0(CxyD如图如图OABDxoyxy为为闭闭域域面面得得投投影影到到将将 )1(21010 xyxDxy：X型域型域xyDyx ),(作直线穿越作直线穿越内部内部穿穿出出穿穿入入，从从从从yxzz210 yxz210 即即机动机动 目录目录 上页上页 下页下

40、页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分45故故 yxzxyx210)1(21010:则则 yxxxdzdydxxdxdydz210)1(21010 21010)21(xdyyxxdx481)2(411032 dxxxxxyzo)0 , 0 , 1(A)0,21,0(B)1 , 0 , 0(CxyD机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个

41、重要组成部分46【解】【解】, 122 yx.),(11221122222 xyxxxdzzyxfdydxI得交线投影区域得交线投影区域机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分47【解】【解】 2220111:yxzyxx如图如图机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分48【例【例4】所所围

42、围成成由由曲曲面面，其其中中计计算算 1, 1, 1 122222 yzxzxydxdydzxy【解】【解】 如图示如图示 面面投投影影到到将将xoz 1:22 zxDxz 上上的的二二重重积积分分积积分分，再再求求先先对对xzDy 112221zxDydydxdzxxz原原式式 22112211221xxdzzxdxx4528 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分49z【方法【方法】 “ “先二后一先二后一”;,(2)21zDxoyzc

43、cz得得截截面面平平面面的的平平面面去去截截且且平平行行用用过过点点对对 【“先二后一先二后一”法的一般步骤】法的一般步骤】;,)()1(21ccz投投影影区区间间得得投投影影轴轴例例如如向向某某轴轴把把积积分分区区域域 .,)()4(21即即得得三三重重积积分分值值最最后后计计算算定定积积分分 ccdzzF);(,),(3)zFzdxdyzyxfzD的函数的函数其结果为其结果为计算二重积分计算二重积分 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部

44、分50 zdxdydz,10 zDdxdyzdz0, 0,1| ),( yxzyxyxDz)1)(1(21zzdxdyzD xozy111(?)zDDz之面积之面积241)1(21102 dzzz原原式式作业作业: 同济同济P164: 4,5机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分511.若积分区域为若积分区域为D,0),( yxf且且设设为为曲曲顶顶的的柱柱体体体体积积为为底底，以以曲曲面面的的值值等等于于以以则则),(),( yxfzDd

45、yxfD 三、关于二重积分的应用三、关于二重积分的应用（一）、立体的体积（一）、立体的体积概念概念 p138！机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分52【例【例1】 . )0( 24222222内内的的部部分分）立立体体的的体体积积所所截截得得的的（含含在在圆圆柱柱面面被被圆圆柱柱面面求求球球体体 aaxyxazyx【解】【解】由对称性由对称性14VV 其中其中 DdxdyyxaV222142: 2 D xyaxx轴与所围Flash 动画演

46、示动画演示xyz2a2aD2.例题例题机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分53例1. 求球体求球体22224azyx被圆柱面xayx222)0( a所截得的(含在柱面内的)立体的体积. 解解:由对称性可知1:02cos, 02Dra12244d dDVar rr20d4cos2022d4arrrad)sin1 (3322033a)322(3323aoxyza2机动 目录 上页 下页 返回 结束 机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回

47、返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分54【例【例2】求两个底圆半径都等于求两个底圆半径都等于R 的直交圆柱面所围成的直交圆柱面所围成的立体的体积的立体的体积V.【解】【解】xyzRRo 设两个直圆柱方程为设两个直圆柱方程为,222Ryx 利用对称性利用对称性, , 考虑第一卦限部分考虑第一卦限部分, ,其曲顶柱体的顶为其曲顶柱体的顶为则所求体积为则所求体积为 DyxxRVdd822 220dxRyxxRRd)(8022 3316R 222Rzx 22xRz 2200:),(xRyR

48、xDyxXxxRRd8022 222Ryx 222Rzx D机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分551.设曲面的方程为：设曲面的方程为：),(yxfz 在在D上偏上偏导数连续导数连续xyzSo设光滑曲面设光滑曲面DyxyxfzS ),( , ),(:则面积则面积 A 可看成曲面上各点可看成曲面上各点),(zyxM处小切平面的面积处小切平面的面积 dA 无限积累而成无限积累而成. 设它在设它在 D 上的投影为上的投影为 d ,Adcosd

49、),(),(11cos22yxfyxfyx d),(),(1d22yxfyxfAyx (称为曲面称为曲面S的面积元素的面积元素)则则Mnd（二）、曲面的面积（二）、曲面的面积机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分56,122 DyxdffA dxdyyzxzAxyD 22)()(1故有曲面面积公式故有曲面面积公式即即2.若光滑曲面方程为若光滑曲面方程为 yzDzyzxyxA dd)()(122,),( , ),(zyDzyzygx 则有则有

50、 dd)()(122 zxDxzxyzyA3.若光滑曲面方程为若光滑曲面方程为 ,),( , ),(xzDxzxzhy 则有则有机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分57 1D：axyx 22,222yxaa 【解】【解】)0,( yx动画演示动画演示22)()(1yzxz 于于是是14AA 由由对对称称性性知知机动机动 目录目录 上页上页 下页下页 返回返回 结束结束变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完