河南科技学院：《高等数学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 重积分

第九章重积分 第一节二重积分的概念与性质 、问题的提出 二、二重积分的概念 三、二重积分的性质 四、小结

第九章 重积分 第一节 二重积分的概念与性质 一、问题的提出 二、二重积分的概念 三、二重积分的性质 四、小结

问题的提出 1.曲顶柱体的体积 柱体体积=底面积×高 特点:平顶 f(r,y 柱体体积-? 特点:曲顶 D 曲顶柱体

柱体体积=底面积×高 特点：平顶. 柱体体积=？ 特点：曲顶. z = f (x, y) D １．曲顶柱体的体积 一、问题的提出

求曲顶柱体的体积.用“分割、求和 取极限”的方法,如下动画演示 播放

播放 求曲顶柱体的体积采用 “分割、求和 、取极限”的方法，如下动画演示．

步骤如下 先分割曲顶柱体的底, 并取典型小区域, =f(x,y) 用若干个小平 顶柱体体积之 和近似表示曲 顶柱体的体积,x (51,) 曲顶柱体的体积v=im∑f(5,m

步骤如下： 用若干个小平 顶柱体体积之 和近似表示曲 顶柱体的体积， x z y o D z = f (x, y)  i • ( , ) i i  先分割曲顶柱体的底， 并取典型小区域， lim ( , ) . 1 0 i i n i i V f     =   = → 曲顶柱体的体积

2.求平面薄片的质量 设有一平面薄片,占有xoy面上的闭区域 D,在点(x,y)处的面密度为P(x,y),假定 p(x,y)在D上连续,平面薄片的质量为多少? 将薄片分割成若干小块, 取典型小块,将其近似 ,77 看作均匀薄片, △O 所有小块质量之和 近似等于薄片总质量M=im∑5,n)a

设有一平面薄片，占有xoy面上的闭区域 D，在点(x, y)处的面密度为( x, y)，假定 ( x, y)在D上连续，平面薄片的质量为多少？ ２．求平面薄片的质量  i • ( , )  i i 将薄片分割成若干小块， 取典型小块，将其近似 看作均匀薄片， 所有小块质量之和 近似等于薄片总质量 lim ( , ) . 1 0 i i n i M   i    =   = → x y o

二重积分的概念 定义设f(x,y)是有界闭区域D上的有界函 数,将闭区域D任意分成n个小闭区域△G1 △a2,…,△σn,其中Δa;表示第个小闭区域, 也表示它的面积,在每个△a;上任取一点 (5;,mn), 作乘积∫(;,m)△a1 99 并作和∑f(5,7)△o

定 义 设 f ( x, y)是有界闭区域D 上的有界函 数，将闭区域D 任意分成n个小闭区域 1 ，  2 , ， n，其中 i 表示第i个小闭区域， 也 表 示 它 的 面 积 ， 在 每 个  i 上 任 取 一 点 ( , )  i i ， 作乘积 ( , ) i i f    i， (i = 1,2,,n)， 并作和 i i n i i  f    = ( , ) 1 ， 二、二重积分的概念

如果当各小闭区域的直径中的最大值λ趋近于零 时,这和式的极限存在,则称此极限为函数 ∫(x,y)在闭区域D上的二重积分, 记为f(x,y)la 即 m,im∑/(5,m) →0 D 积被积 被面 分积分 积积积 区函变 域数量 表达式 元分 素和

积分区域 如果当各小闭区域的直径中的最大值 趋近于零 时，这和式的极限存在，则称此极限为函数 f ( x, y)在闭区域 D 上的二重积分， 记为D f (x, y)d ， 即D f (x, y)d i i ni i f     =   = → lim ( , ) 1 0 . 积分和 被积函数 积分变量 被积表达式 面积元素

对二重积分定义的说明: (1)在二重积分的定义中,对闭区域的划分是 任意的 (2)当∫(x,y)在闭区域上连续时,定义中和式 的极限必存在,即二重积分必存在 二重积分的几何意义 当被积函数大于零时,二重积分是柱体的体积 当被积函数小于零时,二重积分是柱体的体积的 负值

(1)在二重积分的定义中，对闭区域的划分是 任意的. (2)当 f (x, y)在闭区域上连续时，定义中和式 的极限必存在，即二重积分必存在. 对二重积分定义的说明： 二重积分的几何意义 当被积函数大于零时，二重积分是柱体的体积． 当被积函数小于零时，二重积分是柱体的体积的 负值．

在直角坐标系下用平 行于坐标轴的直线网来划 分区域D, 则面积元素为do=bb 故二重积分可写为 f(x, y)do=ll f(x, y)dxdy

在直角坐标系下用平 行于坐标轴的直线网来划 分区域D，    = D D f (x, y)d f (x, y)dxdy d = dxdy 故二重积分可写为 x y o D 则面积元素为

二重积分的性质 (二重积分与定积分有类似的性质) 性质1当k为常数时, ∫0(x,)la∫jx,n)la 性质2∫f(x,y)±g(x,y)d ∫(x,y)do±1g(x,y)l

性质１ 当 k 为常数时， ( , ) ( , ) .   = D D kf x y d k f x y d 性质２   D [ f (x, y) g(x, y)]d ( , ) ( , ) .   =  D D f x y d g x y d （二重积分与定积分有类似的性质） 三、二重积分的性质