14.11
考虑一个由平面基底、斜平面、两个垂直平面和一个抛物柱面所围成的三维区域。目标是计算函数 e 的 x 次幂在此区域上的三重积分。
首先,将积分设置为以 x 作为最内层变量。此处,x 从垂直平面变化到抛物柱面,因此上限使用平方根表示。
这种设置不太方便,因为先对 x 进行积分会引入平方根,从而使后续步骤更加困难。
为了简化设置,改变积分顺序,使得 z 成为最内层变量。新的内层积分限从平面基底垂直向上延伸至倾斜平面。
接下来,从 xy 平面上立体的底面确定 x 和 y 的边界。该底面由 x 等于 0、y 等于 1 以及抛物线曲线所围成。此处,x 的取值范围是从 0 到 1,而 y 的取值范围是从 x 的平方到 1。
通过此次新的积分次序调整,积分过程变得更加简便。尽管积分区域保持不变,但在改变积分次序后,其边界描述更为简洁明了。
改变积分顺序可以在不改变被测立体区域的情况下,使三重积分更容易计算。本例中,该立体由一个平面底面、一个倾斜平面、两个垂直平面和一个抛物柱面围成。目标是在此三维区域上对 ex 进行积分,因此主要任务是按能导出最简计算的顺序描述积分边界。
一种可能的设置是将 x 作为最内层变量。在这种安排下,立体内部的每…