3。2。1 一般区域上的立体体积 18
3。2。2 二重黎曼和求体积 25
3。2。3 运用傅比尼定理求体积 29
3。2。4 二重积分计算空间立体体积的简便方法 31
结论 33
致谢 34
参考文献 35
第一章 绪论
1。1研究积分思想在立体体积计算中的目的与意义
在日常的数学学习当中,我们经常遇到空间立体体积计算的问题。当空间立体由不同的平面组成时,用简单的初等数学方法就能计算得出结果。而当立体不是由简单的平面组成,而是由较复杂的平面、曲面组成时,初等数学就不能很好的解决问题。要把空间立体的体积用积分形式准确的表示出来。这就体现出积分思想在立体体积计算当中的重要性。我们知道有时空间立体图形不好准确的描绘出来,这就增加了立体体积的计算难度。在不作出立体图形的情况下,只需要通过问题已经给出的条件得到被积函数和积分区域,再通过二重积分的几何意义计算得出空间立体的体积。
1。2 定积分的概念论文网
1。2。1 问题提出
从下面的例子中总结得出定积分的概念。
假设质点受力的作用沿着轴从点移动到点,并假设一直平行于轴(图1-1)。如果为常力,那么它对质点所做的功是。这里的变力是连续依赖质点所在的位置的坐标,是连续函数,下面讨论这时对质点所做的功。
图1-1
由是一个连续函数,所以在很小的位移区间上可以大概地看成一个常量。把分割成个小的区间;并在每个小的区间上随意取一个点,就有。
从而,质点由位移到时,力做的功就近似等于,于是
。 (1-1)
同样的,对作更多的分割时,如果(1-1)式右边的和式与一个常数无限的接近,那么我们就把这个常数定义为变力所做的功。
这个例子所求的结果可以归结为和式逼近这一特殊形式。在许许多多的数学问题中还有很多类似形式的问题,解决这种问题的步骤方法就是“分割,近似求和,取极限”。这就是定积分概念产生的背景。
1。2。2 定积分的定义
定义1 假设闭区间上有个点,分别是
,
它们把分成个小区间。这些分割点形成对的一个简单的分割,我们把它记作
或,
小区间的长度为,并且记
称为分割的模。
注:因为,所以可以用来反映出被分割的细密程度。另外,分割一旦确定,也就确定了;需要注意的是具有同样细度的分割有无穷多。
定义2 假设是定义在上的一个函数。对于的一个分割,任意选取点,并且作和式
。
我们称这个和式就是函数在上的一个积分和,也把它称作黎曼和。
显而易见,积分和既和分割有关系,也和所选取的点集有关系。
定积分作为积分和的极限,它的值只和被积函数和积分区间有关,而与积分变量所用的符号无关。
1。3 二重积分的概念
1。3。1 问题提出
平面图形是有界的意思是,构成这个平面图形的点集是平面上的有界点集,也就是存在一个矩形,使得。