第七章 第二节 二重积分的换元法.pptVIP

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第1页,共20页,星期日,2025年,2月5日对应有一、利用极坐标计算二重积分在极坐标系下,用同心圆r=常数则除包含边界点的小区域外,小区域的面积在内取点及射线?=常数,分划区域D为机动目录上页下页返回结束第2页,共20页,星期日,2025年,2月5日即机动目录上页下页返回结束第3页,共20页,星期日,2025年,2月5日设则特别,对机动目录上页下页返回结束第4页,共20页,星期日,2025年,2月5日若f≡1则可求得D的面积思考:下列各图中域D分别与x,y轴相切于原点,试答:问?的变化范围是什么?(1)(2)机动目录上页下页返回结束第5页,共20页,星期日,2025年,2月5日例1.计算其中解:在极坐标系下原式的原函数不是初等函数,故本题无法用直角由于故坐标计算.机动目录上页下页返回结束第6页,共20页,星期日,2025年,2月5日注:利用例6可得到一个在概率论与数理统计及工程上非常有用的反常积分公式事实上,当D为R2时,利用例6的结果,得①故①式成立.机动目录上页下页返回结束第7页,共20页,星期日,2025年,2月5日例2.求球体被圆柱面所截得的(含在柱面内的)立体的体积.解:设由对称性可知机动目录上页下页返回结束第8页,共20页,星期日,2025年,2月5日定积分换元法二、二重积分换元法满足一阶导数连续;雅可比行列式(3)变换则定理:变换:是一一对应的,机动目录上页下页返回结束第9页,共20页,星期日,2025年,2月5日证:根据定理条件可知变换T可逆.用平行于坐标轴的直线分割区域任取其中一个小矩形,其顶点为通过变换T,在xoy面上得到一个四边形,其对应顶点为则机动目录上页下页返回结束第10页,共20页,星期日,2025年,2月5日同理得当h,k充分小时,曲边四边形M1M2M3M4近似于平行四边形,故其面积近似为机动目录上页下页返回结束第11页,共20页,星期日,2025年,2月5日因此面积元素的关系为从而得二重积分的换元公式:例如,直角坐标转化为极坐标时,机动目录上页下页返回结束第12页,共20页,星期日,2025年,2月5日例3.计算其中D是x轴y轴和直线所围成的闭域.解:令则机动目录上页下页返回结束第13页,共20页,星期日,2025年,2月5日例4.计算由所围成的闭区域D的面积S.解:令则机动目录上页下页返回结束第14页,共20页,星期日,2025年,2月5日

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