定积分的几何意义是什么?

小米网盘2023-02-16  18

不定积分是求导运算的逆运算,也就是求一个函数的原函数;定积分是上下限确定了的不定积分。如果说几何意义的话,重点在“积”这个字,累积的意思。求面积可以对线段进行累积,积线成面,比如对函数值y=f(x)累积可以求出来这个函数和x轴所围成区域的面积,这里的函数值可以理解成距离x轴长度为f(x)的线段长度;求体积可以对平面进行累积,积面成体,所以有时候计算三重积分我们会确定一个维度的范围,对另外两个维度上组成的面进行积分计算。

几何意义是函数在给定区间下的图形的面积

以被积函数为x的平方为例,如图所示给定区间为0到1,则定积分表达的几何意义就是函数在0到1下的面积,即图中阴影部分的面积。

定积分的几何意义是曲边梯形的有向面积,物理意义是变速直线运动的路程或变力所做的功。

二重积分的几何意义是曲顶柱体的有向体积,物理意义是加在平面面积上压力(压强可变)。

三重积分的几何意义和物理意义都认为是不均匀的空间物体的质量。

积分的线性性质:

性质1 (积分可加性) 函数和(差)的二重积分等于各函数二重积分的和(差),即

性质2 (积分满足数乘) 被积函数的常系数因子可以提到积分号外,即 (k为常数)

比较性:

性质3 如果在区域D上有f(x,y)≦g(x,y),则

估值性:

性质4 设M和m分别是函数f(x,y)在有界闭区域D上的最大值和最小值,σ为区域D的面积,则 

性质5 如果在有界闭区域D上f(x,y)=k(k为常数),σ为D的面积,则Sσ=k∫∫dσ=kσ。

二重积分中值定理:

设函数f(x,y)在有界闭区域D上连续,σ为区域的面积,则在D上至少存在一点(ξ,η),使得

扩展资料:

二重积分和定积分一样不是函数,而是一个数值。因此若一个连续函数f(x,y)内含有二重积分,对它进行二次积分,这个二重积分的具体数值便可以求解出来。

如函数  ,其积分区域D是由  所围成的区域。

其中二重积分是一个常数,不妨设它为A。对等式两端对D这个积分区域作二重定积分。

故这个函数的具体表达式为:f(x,y)=xy+1/8,等式的右边就是二重积分数值为A,而等式最左边根据性质5,可化为常数A乘上积分区域的面积1/3,将含有二重积分的等式可化为未知数A来求解。

设Ω为空间有界闭区域,f(x,y,z)在Ω上连续。

(1)如果Ω关于xOy(或xOz或yOz)对称,且f(x,y,z)关于z(或y或x)为奇函数,则:

(2)如果Ω关于xOy(或xOz或yOz)对称,Ω1为Ω在相应的坐标面某一侧部分,且f(x,y,z)关于z(或y或x)为偶函数,则:

(3)如果Ω与Ω’关于平面y=x对称,则:

参考资料:百度百科——三重积分

参考资料:百度百科——二重积分


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