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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 数量函数的积分及应用,在一元函数积分学中已经介绍的定积分,是和式的极限形式,把这种和式的极限,的概念推广到定义在平面或空间区域,曲,线及曲面上多元函数的情形,便得到重积,分,曲线积分和曲面积分的概念.,第1节 数量函数积分的概念和性质,1.曲顶柱体的体积,曲顶柱体,:以 平面上的闭区域 为底,以 的边界曲线为准线,母线平行于 轴的柱面为侧面,,并以 为 顶的空间立体。,如何求此曲顶柱体的体积V?,按微元法的思想处理,.,一.两个实例:,分割,:把 D 任意分成 n 个小区域,(同时用 表示第 个小区域的面积),分别以,的边界为准线作母线平行于 轴的柱面,则原曲顶柱,y,x,z,D,o,体分成了 n 个小的曲顶柱体。,近似,:任取 ,则以,为底的小曲顶柱体体积,求和:,求极限,:区域中任意两点距离的最大值称为该区域,的直径,记,设有一物体对应于空间曲面 ,为密度函数,现要求该物体的质量 m。,2.质量:,分割,:把 任意分成 小块 ,表,示 第 i 小块曲面的面积。,近似,:任取 ,则第 i小块曲面的质量,求极限,:,求和,:,而且与定积分中的问题相比较,思想方法完全是一致的,只是闭区间换成了闭区域,闭曲面,一元函数换成了二元函数,三元函数。保存其数学结构的特征,抽象出其共性,可得数量函数积分的概念。,从上两例可见:虽然问题的背景不同,一个是几何问题,一个是物理问题,讨论的对象不一样,一个是空间立体,一个是曲面,但处理的方法是一样的,最终都归结为同一形式的和式的极限。,二.数量函数积分的概念,定义1,二重积分;,三重积分:,第一型曲线积分,对弧长的曲线积分:,第一型曲面积分,对面积的曲面积分:,数量函数积分的几何意义:,当 时,=,以D为底,以,为顶的曲顶柱体的体积,;,数量函数积分的物理应用之一:,3.若 则,三.数量函数积分的性质,1.线性性,2.可加性,特别地,有,若 则,4.估值定理,5.中值定理,
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