科研
学科
产品
解决方案
教育
功能
商业
cn
直角坐标系中的三重积分
14.9
三重积分利用三个变量的函数,给出某个量在三维区域上的总累积。
考虑一个形状为长方体的实心金属块。在金属块内部的每一点上,该函数给出材料的密度。总质量是该密度在整个固体内部的累积。
为了计算该质量,将物体分割为多个小方块,每个小方块具有较小的体积。在每个小方块中选取一个样本点,用于估算该区域的密度。将该密度乘以小方块的体积,即可得到该小方块的近似质量。
将所有子小盒的质量相加,可得到一个近似的总质量,称为三重黎曼和。随着将整个区域分割成越来越小的子小盒,三重黎曼和趋近于三重积分。
三重积分也可以作为累次积分进行计算,即逐一对每个变量进行积分累加。Fubini 定理指出,对于在有界区域上连续且积分限定义明确的函数,积分顺序可以交换,且不同积分顺序所得结果相同。
三重积分提供了一种计算函数在三维区域内累积值的方法。常见的应用包括计算体积、质量以及其他随位置变化的物理量。其基本思想是将一个立体区域划分为许多微小的矩形盒子,在每个盒子内的样本点处求函数值,并对所有贡献求和。当划分越来越细时,这种三重黎曼和将趋近于三重积分的精确值。
在直角坐标系中,三重积分通常表示…