- •Кратні і криволінійні інтеграли
- •§1 Подвійний інтеграл
- •Поняття подвійного інтеграла.
- •§2. Геометричні застосуваання.
- •§3. Застосування подвійного інтеграла у фізиці.
- •§4 Потрійний інтеграл.
- •2.Геометричні та фізичні застосування потрійного інтегралу
- •Приклад:
- •Приклад 2
- •§5 Криволінійні інтеграли.
- •Криволінійний інтеграл I роду.
- •Формула Гріна (зв‘язок з подвійним інтегралом)
§2. Геометричні застосуваання.
1.Площа області.
2. Об’єм циліндричного тіла
V=
Приклад: 1.
Знайти S
області
обмеженою лініями x=2,
x=1,
S=
0 1 2
2. Знайти V області обмеженою лініями x=1, y=x, y=3x, z=0
Z=
V=
§3. Застосування подвійного інтеграла у фізиці.
1.Маса пластини.
-
щільність(густина)
2. Статичні моменти.
3.Координати центра ваги
;
4. Момент інерції пластини
§4 Потрійний інтеграл.
1.Поняття потрійного інтегралу.
Розглянемо
функцію
завдану паралелепіпедом
Н
а
вісях x,y,z
розіб‘ємо
ці відрізки точками
на n-рівних
за довжиною відрізками.
Y
0
A2
B2
B1
X
A1
Z
Складемо
інтегральну суму
,
де
Якщо вона має
границю, коли
,
яка не залежить від вибору
по області
V,
то вона називається потрійним інтегралом
і позначається
(1)
Аналогічно подвійному інтегралу отримаємо співвідношення:
Приклад:
Відповідь:
.
Розглянемо
обмежену замкнену область V
будь-якої форми, де
інтегруєма.
Z
0 Y
D
X
I
Проекція
області
V
на ХОУ є Д. Нехай прямі
OZ
перетинають
границю області V
не більше ніж у двох точках. Тоді на
поверхні, обмежуючій область V
можна виділити нижню та верхню частину.
Рівняння ниж.
,
а верх.
тоді, якщо
існує інтеграл
,
тоді
Аналогічні формули
отримаємо, коли розглянемо проекції
V
на
.
2.Геометричні та фізичні застосування потрійного інтегралу
(1)
- об‘єм паралелограму
(2)
- маса в об‘ємі V,
густина
(3)
I
момент інерції тіла відносно будь-якої
вісі l.
I(х,у,z)
–відстань від точок
тіла V
до осі l.
Зауваження Якщо l співпадає з віссю , то ця координата =0, наприклад l=OZ.
I
Статичні
моменти тіла V
з зміною
гус
(4)
тиною
відносно
координатної
площини
(5)
;
;
-
центр ваги (мас) тіла V
у сист.OXYZ.
Приклад
:
?
Відповідь:
3.Перехід до циліндричних та сферичних координат.
При обчисленні потрійного інтегралу треба перейти до інших криволінійних координат.
Нехай
- функції означені в просторі OXYZ,
або в будь-якій області V
і мають неперервні частинні похідні
вV.
При тому нехай є рішення
,
тоді кожна точка
з області V
буде взаємно однозначно мати трійку
чисел (u,v,w)
які мають назву криволінійних координат
цієї точки.
,
область
змінювання криволінійних координат
u,v,w
відповідаючих області V,
а I
– Якобіан
перетворення.
-
циліндричні
координати
<
,
-
<z<+
,
де
;
сферичні
координати
Z
M
0 Y
X
Приклад
: 1) Обчислити
П ерейти до Z
циліндричних
координат
Y
0
2
X
2)
;
<
<2
;
0<
<
;
0<r<cos
1/2
0
Тоді
=…
