14.1
二重积分给出了由二元函数在其定义域上所定义曲面下方的体积,该区域在平面上显示。
假设一个挖掘区域由 xy 平面上的一个矩形区域定义。该区域上方存在一个曲面,其高度表示地面海拔。
需要挖掘的土壤总体积是该表面与矩形底面之间的空间。
为了计算该体积,将底面划分为许多小的子矩形,每个子矩形的面积为 ΔA。
对于每个子矩形,选择一个样本点,该点处的函数值即为高度。
将此高度乘以 ΔA 可形成一个垂直的矩形土壤柱体。
将网格中所有列的体积相加可得到一个近似的总体积。这种近似方法称为二重黎曼和。当固定区域内子矩形的数量增加时,该近似结果会更加精确。
当网格无限细化,且每个子矩形的面积趋近于零时,取极限即定义了二重积分。
二重积分表示曲面在该区域上方所围成的精确体积。