计算三重积分xyzdxdydz,其中积分为球面x^2+y^2+z^2=1及三个坐标所围成的在第一卦限内的闭区域
用球面坐标:
f=x^2+y^2=(rsinφcosθ)^2+(rsinφsinθ)^2=r^2*sin^2(φ)。
|J|=r^2*sinφ,r∈[1,2],φ∈[0,π/2],θ∈[0,2π]。
原积分=∫[0,2π]dθ∫[0,π/2]dφ∫[1,2]f|j|dr。
=∫[0,2π]dθ∫[0,π/2]dφ∫[1,2]r^4*sin^3(φ)dr。
=2π*[(2^5-1)/2}*2/3=124π/3。
3、积分区域关于平面x=0对称故元积分化为∫∫∫[Ω]zdv。
这道题很复杂,要以z=1为界讨论z的情况,如下图:
t<1时,用平面z=t截Ω得如下图形:
不难求出图形面积S(t),f(t)=tS(t)。
当1<z<[3sqrt(17)-1]/4时,截面图形如下:
同样有f=tS(t)。
对t从0到1和从1到[3sqrt(17)-1]/4分别积分而后加和得到所要的答案。
扩展资料:
适用于被积区域Ω不含圆形的区域,且要注意积分表达式的转换和积分上下限的表示方法
⑴先一后二法投影法,先计算竖直方向上的一竖条积分,再计算底面的积分。
①区域条件:对积分区域Ω无限制;
②函数条件:对f(x,y,z)无限制。
⑵先二后一法(截面法):先计算底面积分,再计算竖直方向上的积分。
①区域条件:积分区域Ω为平面或其它曲面(不包括圆柱面、圆锥面、球面)所围成
②函数条件:f(x,y)仅为一个变量的函数。
三重积分xyzdxdydz的结果等于1/48。
解:因为积分为球面x^2+y^2+z^2=1及三个坐标所围成的在第一卦,
那么积分域Ω是一个球心在原点,半径为1的球在第一挂限内的部分。
则可用球坐标计算。其中(0≦θ≦π/2,0≦φ≦π/2,0≦r≦1)。
Ω∫∫∫xyzdxdydz=Ω∫∫∫[(rsinφcosθ)(rsinφsinθ)(rcosφ)r²sinφdrdθdφ
=Ω∫∫∫[(r^5)sin³φcosφsinθcosθdrdθdφ
=[0,1]∫(r^5)dr[0,π/2]∫sin³φd(sinφ)[0,π/2]∫sinθd(sinθ)
=(((r^6)/6)︱[0,1])*(((1/4)sin⁴φ)︱[0,π/2])*(((1/2)sin²θ)︱[0,π/2])
=(1/6)*(1/4)*(1/2)
=1/48
即Ω∫∫∫xyzdxdydz等于1/48。
扩展资料:
三重积分的计算方法
1、直角坐标系法
适用于被积区域Ω不含圆形的区域,且要注意积分表达式的转换和积分上下限的表示方法。
(1)先一后二法投影法,先计算竖直方向上的一竖条积分,再计算底面的积分。
(2)先二后一法(截面法),先计算底面积分,再计算竖直方向上的积分。
2、柱面坐标法
适用被积区域Ω的投影为圆时,依具体函数设定,如设
x^2+y^2=a^2,x=asinθ,y=bsinθ。
区域条件:积分区域Ω为圆柱形、圆锥形、球形或它们的组合。
函数条件:f(x,y,z)为含有与x^2+y^2相关的项。
3、球面坐标系法
适用于被积区域Ω包含球的一部分。
区域条件:积分区域为球形或球形的一部分,锥 面也可以;
函数条件:f(x,y,z)含有与x^2+y^2+z^2相关的项。
参考资料来源:百度百科-三重积分
本回答被网友采纳计算三重积分xyzdxdydz,其中积分为球面x^2+y^2+z^2=1及三个坐标所围成...
用球面坐标:f=x^2+y^2=(rsinφcosθ)^2+(rsinφsinθ)^2=r^2*sin^2(φ)。|J|=r^2*sinφ,r∈[1,2],φ∈[0,π\/2],θ∈[0,2π]。原积分=∫[0,2π]dθ∫[0,π\/2]dφ∫[1,2]f|j|dr。=∫[0,2π]dθ∫[0,π\/2]dφ∫[1,2]r^4*sin^3(φ)dr。=2π...
计算三重积分xyzdxdydz,其中积分为球面x^2+y^2+z^2=1及三个坐标所围成...
=(1\/4)【(1\/4)-(1\/6)】=1\/48。
利用高斯公式的方法计算积分 ,其中 是球面 在 第一卦限部分的上侧。
根据高斯公式,P=Q=0,R=xyz,R'z=xy,故在∑‘上的积分=∫∫∫xydxdydz,积分区域为x^2+y^2+z^2=1和三个坐标平面在第一卦限内所围的立体。用球坐标计算这三重积分,由于x=rsinφcosθ,y=rsinΦsinθ,积分=∫sinθcosθdθ∫(sinφ)^3dφ∫r^4dr(其中r积分限0到1,φ和θ...
三重积分 求过程
则称该极限为函数f(x,y,z)在区域Ω上的三重积分,记为∫∫∫f(x,y,z)dV,其中dV=dxdydz。设三元函数z=f(x,y,z)定义在有界闭区域Ω上将区域Ω任意分成n个子域Δvi(i=123…,n)并以Δvi表示第i个子域的体积.在Δvi上任取一点(ξiηiζi)作和(n\/i=1 Σ(ξiηiζi)Δv...
∫∫∫xyzdxdydz,区域是两个球x^2+y^2+z^2小于等于r^2,x^2+y^2+z^...
球面坐标系 0≤r<+∞,0≤φ≤π,0≤θ≤2π,x=rsinφcosθ,y=rsinφsinθ,z=rcosφ,dV=r^2sinφdrdφdθ
三重积分。求过程
解:原式=∫<0,2π>dθ∫<0,1>rdr∫<1,-√(1-r^2)>y(1-r^2)dy (作柱面坐标变换)=2π∫<0,1>(1-r^2)(r^2\/2)rdr =π∫<0,1>(r^3-r^5)dr =π(1\/4-1\/6)=π\/12。
求学霸,大一物理类高数三重积分
解:1、原式=∫<0,π\/2>dθ∫<0,√3>dr∫<2-√(4-r^2),√(4-r^2)>r(rcosθ)*(rsinθ)dz (作柱面坐标变换)={∫<0,π\/2>sinθcosθdθ}*{∫<0,√3>r^3[2√(4-r^2)-2]dr} =(1\/2)*(53\/30)=53\/60;2、原式=∫<0,π\/2>dθ∫<0,π\/2>dφ∫<0,1>...
奥高公式自测题
3) 上半球面S222 z=√(x^2+y^2-a^2)的上侧,积分表达为: (a) ∫∫∫ zdxdydz。 (b) ∫∫∫ xzdydz + ∫∫∫ yzdydz。 4) 对于给定区域R的外侧,积分表达式为:∫∫∫ 222222 xyzdydzyzdzdxxyyzdxdy。2. 使用斯托克斯公式计算积分:1) 逆时针圆周L的积分表达式为:∫∫ z...
什么叫奥高公式?流体静力学里,它是怎样定义的?表示什么物理涵义?_百度...
2、会用Gauss公式和Stokes公式计算曲面积分。四、典型例题 例1 求,其中是上半球面,。 ∫∫++SdSzyx)(S2222azyx=++0≥z 解 根据对称性,==0,只要计算即可。由∫∫SxdS∫∫SydS∫∫SzdS222yxaz−−=,222yxaxzx−−−=,222yxayzy−−−...
计算三重积分(xyz) dxdydz,其中积分为球面x^2 y^2 z^2=1及三个坐标所...
用柱面坐标,原式 =∫〔0到π\/2〕dt∫〔0到1〕rdr∫〔0到√(1-r²)〕【rcostrsintz】dz =∫〔0到π\/2〕costsintdt∫〔0到1〕r³【(1-r²)\/2】dr =(1\/2)(1\/2)∫〔0到1〕【r³-r^5】dr =(1\/4)【(1\/4)-(1\/6)】=1\/48。