高等數學重積分的應用求由曲面z x y,z根號下(2 x y)所圍成的立體的表面積

時間 2021-09-13 01:12:28

1樓:匿名使用者

消去z,(x^2+y^2)^2=2-(x^2+y^2), (x^2+y^2)^2+(x^2+y^2)-2=0,

{(x^2+y^2)-1][(x^2+y^2)+2]=0, 後者大於零,則

x^2+y^2=1, 即為積分割槽域d。

s1=∫∫√[1+(z')^2+(z')^2]dxdy =∫∫√(1+4x^2+4y^2)dxdy

=∫<0,2π>dt∫<0,1>√(1+4r^2)rdr = (π/4)∫<0,1>√(1+4r^2)d(1+4r^2)

=(π/6)(5√5-1);

s2=∫∫√[1+(z')^2+(z')^2]dxdy

=∫∫√[1+x^2/(2-x^2-y^2)+y^2/(2-x^2-y^2)]dxdy

=√2∫∫[1/√(2-x^2-y^2)]dxdy

=√2∫<0,2π>dt∫<0,1>1/√(2-r^2)rdr

= -π√2∫<0,1>1/√(2-r^2)d(2-r^2)=(4-2√2)π.

所求 s = s1+s2 = (π/6)(5√5-1)+(4-2√2)π.

2樓:匿名使用者

首先,這兩個方程,以找到兩個平行表面相交的曲線。通過消去z與,我們得到:

2-x 2 = x 2 2 y 2

即×2 + y 2 = 1

因此,該曲線是一個半徑的圓柱形表面。所以x和整合y的限制,很容易找到:x 2 + y 2 = 1

要查詢的z積分限,我們只需要知道其中兩個表面之上,這是低於。因為封裝在氣缸內的容積,所以要求使x 2 + y 2 ×2 2 y 2,即z = 2×2在上面的,z =×2 2以下的y 2。

根據上面的討論,我們可以寫出體積積分:

ν=∫∫∫dxdy _(×2 +2 y 2)^(2×2)dz 在這裡,我的符號_(×2 +2 y 2)為了表達對低積分,^(2×2)限制z積分表示式。 (請記住整合xy限制的圓形×2 + y 2 = 1。)

積分用於z容易:

∫_(×2 +2 y 2)^(2×2 )dz =(2×2) - (×2 +2 y 2)= 2-2x 2-2y 2

剩下的就是對雙點在xy。

ν=∫∫(2-2x 2-2y 2)dxdy

這個積分在極座標系中最容易做的。為極座標,x 2 + y 2 = r 2,dxdy =rdrdφ。為r的信用額度從0到1,φ從0到2π。

ν=∫∫(2-2x 2-2y 2)dxdy =∫_0 ^ 1(2-2r 2)rdr∫_0 ^(2π)的dφ

兩點各:

br />∫_0 ^(2π)的dφ=2π

∫_0 ^ 1(2-2r 2)rdr = r 2 - (1/2)r ^ 4 | _0 ^ 1 = 1/2

> v =(1/2)2π=π

所以體積為π。

微積分二重積分的應用:求立體的體積 求由曲面z=xy,x+y+z=1,z=0所圍成立體的體積。

3樓:

借用下:

求兩個曲面z=2-4x^2-9y^2與 z=√(4x^2+9y^2)所圍立體的體積v

解:設x=rcosθ/2,y=rsinθ/3,r>0,則原來的兩個曲面方程化為

z=2-r²,z=r,它們的交線是r=1,z=1v=∫∫[(2-4x²-9y²)-√(4x²+9y²)]dxdy=(1/2)×(1/3)∫<0,2π>∫<0,1>r(2-r²-r)drdθ

=(π/3)∫<0,1>(2r-r²-r^3)dr=(π/3)(r²-r^3/3-r^4/4)|<0,1>=5π/36

4樓:匿名使用者

z=xy是雙曲拋物面,就是馬鞍面。

立體在xy座標面上的投影是由x軸,y軸,直線x+y=1圍成的區域d。兩個曲面z=xy,x+y+z=1的交線在xy座標面上的投影是曲線:xy=1-x-y,此曲線把區域d分成兩部分。

d1由曲線xy=1-x-y與x+y=1圍成,d2由x軸,y軸,xy=1-x-y圍成。

立體的邊界曲面中曲面z=xy的部分在xy座標面上的投影是d2,曲面z1-x-y的部分在xy座標面上的投影是d1。

所以體積

計算三重積分i=∫∫∫(x^2+y^2)dxdydz,其中是ω由曲面z=(x^2+y^2)^(1/2)與z=2-x^2-y^2所圍成的閉區域

5樓:曉龍修理

結果為:

解題過程如下:

求三重積分閉區域的方法:

設三元函式f(x,y,z)在區域ω上具有一階連續偏導數,將ω任意分割為n個小區域,每個小區域的直徑記為rᵢ(i=1,2,...,n),體積記為δδᵢ,||t||=max,在每個小區域內取點f(ξᵢ,ηᵢ,ζᵢ),作和式σf(ξᵢ,ηᵢ,ζᵢ)δδᵢ。

若該和式當||t||→0時的極限存在且唯一(即與ω的分割和點的選取無關),則稱該極限為函式f(x,y,z)在區域ω上的三重積分,記為∫∫∫f(x,y,z)dv,其中dv=dxdydz。

設三元函式z=f(x,y,z)定義在有界閉區域ω上將區域ω任意分成n個子域δvi(i=123…,n)並以δvi表示第i個子域的體積.在δvi上任取一點。

果空間閉區域g被有限個曲面分為有限個子閉區域,則在g上的三重積分等於各部分閉區域上三重積分的和。

先一後二法投影法,先計算豎直方向上的一豎條積分,再計算底面的積分。區域條件:對積分割槽域ω無限制;函式條件:對f(x,y,z)無限制。

先二後一法(截面法):先計算底面積分,再計算豎直方向上的積分。區域條件:

積分割槽域ω為平面或其它曲面(不包括圓柱面、圓錐面、球面)所圍成函式條件:f(x,y)僅為一個變數的函式。

6樓:匿名使用者

第四題你的寫法是對的,答案應該不是16π/3

另外,你的做法並不是柱座標系計算,而是極座標計算,下面給出柱座標系的計算,你會發現最終答案和你是一樣的

第三題的列式是對的,具體計算沒細看

7樓:匿名使用者

選用柱座標表示:0≤θ≤2pi,0≤r≤1,r2≤θ≤2-r2,

計算∫∫∫(x^2+y^2)dxdydz, 積分割槽域由曲面z=2-x^2 和z=x^2+2y^2所圍成的閉區域,**等

8樓:匿名使用者

解:∵方程z=2-x²和z=x²+2y²,求得x²+y²=1∴所圍成的閉區域在xoy平面上的投影是圓s:x²+y²=1故∫∫∫<ω>(x²+y²)dxdydz=∫∫(x²+y²)dxdy∫dz

=∫∫(x²+y²)[(2-x²)-(x²+2y²)]dxdy=2∫∫(x²+y²)(1-x²-y²)dxdy=2∫<0,2π>dθ∫<0,1>r²(1-r²)rdr (作極座標變換)

=4π∫<0,1>(r³-r^5)dr

=4π(1/4-1/6)

=π/3。

說明:要快速判斷曲面的影象,你必須要記住一些基本函式影象。例如此題中的,z=2-x²是

拋物曲面,z=x²+2y²是橢圓拋物曲面。

計算由曲面z=2-x^2-y^2及z=√(x^2+y^2)所圍成的立體的體積

9樓:您輸入了違法字

首先將兩個方程並列找出兩個曲面相交的曲線.通過消去z,得到:

2-x²=x²+2y²

即x²+y²=1

所以,此曲線位於半徑為1的圓柱面上.那麼x和y的積分限很容易就找到了:x²+y²=1

要找到z的積分限,就需要知道兩個曲面哪個在上面,哪個在下面.因為所包的體積在圓柱內部,所以要求x²+y²<1.用這個條件,我們發現2-x²>x²+2y²,即z=2-x²在上面,z=x²+2y²在下面。

根據上面的討論,我們就可以寫出體積分:

v=∫∫dxdy∫_(x²+2y²)^(2-x²)dz

這裡用符號_(x²+2y²)來表達z積分的下限,^(2-x²)表達z積分的上限.(記住xy積分限是圓形x²+y²=1.)

對z的積分很容易:

∫_(x²+2y²)^(2-x²)dz=(2-x²)-(x²+2y²)=2-2x²-2y²

剩下的就是對xy的兩重積分。

v=∫∫(2-2x²-2y²)dxdy

這個積分最容易在極座標裡做.變換為極座標時,x²+y²=r²,dxdy=rdrdφ.積分限為r從0到1,φ從0到2π.

v=∫∫(2-2x²-2y²)dxdy=∫_0^1(2-2r²)rdr∫_0^(2π)dφ

兩個積分各為:

∫_0^(2π)dφ=2π

∫_0^1(2-2r²)rdr=r²-(1/2)r^4|_0^1=1/2

v=(1/2)2π=π

所以體積是π。

10樓:cyxcc的海角

聯立方程,消去z得交線在xoy面的投影曲線為x^2+y^2=1,所以v=∫∫x^2+y^2<=1(2-x^2-y^2-√(x^2+y^2))dxdy=5∏/6(二重積分自己算一下吧)

三重積分怎麼確定z的上下限大小,即誰作上限誰作下限。比如,由曲面z=x²+y²及z=2-x²所圍

11樓:匿名使用者

看z座標的大小,也就是曲面的上下位置。

z=x²+y²≥0,沿z軸向上。z=2-x²≤2,沿z軸向下。所以圖形的形狀就大致有了,z=2-x²在上,z=x²+y²在下。

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