Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
63
Добавлен:
08.06.2015
Размер:
159.9 Кб
Скачать

Двойной Интеграл.

Двойной интеграл определяется для ограниченной области. Пространства

R2

Мы знаем, что любой интеграл представляет собой предел интегральной суммы, который составляется по определенному алгоритму:

1. Разбиваем область на элементарные частицы произвольным образом. ∆Si D

2. На этой частичке выбираем точку Pi(xi;yi) ∆Si

3. Вычисляем произведение функции в некоторой точке4f(Pi)*. ∆Si=1 f(Pi) Si где т число элементарных частиц

в области D = f(Pi) Si

Si =1xi yi

Если мы вычислим предел от интегральной суммы, то он не будет зависеть ни от способа разбиения области D на элементарные частицы, ни от выбора

точки Pi на данной элементарной Si, и эта величина будет постоянной, и она

называется двоичным интегралом, или интегралом по области D.

 

 

 

Si

 

 

 

 

 

lim

= lim f(Pi)

 

 

 

 

 

 

Выражение (1)

 

 

 

=1

( ; )

xi

yi

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

( , ) = lim

 

 

 

 

 

 

формулируется традиционным образом:

Теорема существования

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для любой функции, непрерывной в области D двойной интеграл

существует.

 

 

Рассмотрим геометрический смысл двойного

 

 

 

 

 

интеграла. Z=f(x,y) CD

Функция двух переменных

 

 

определяет некую поверхность. Спроектируем эту

 

 

поверхность на плоскость хОу.

Затем разобьем

 

 

область D произвольным образом возьмем

 

 

произвольным образом на частицы ∆Si

 

 

 

Pi ∆S

( )= ( ; )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

Si ( ; )

 

 

 

 

=

=

Si

( ; )

 

 

 

 

 

вычислить объем

цилиндрического

 

 

 

Что бы

=1

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

тела с основанием D (xOy) и верхней границей

 

 

крышкой

представляющий

собой поверхность

z=f(x,y), мы должны перейти к пределу в равенстве, при условии n→∞, ∆Vi→0.

= ( , )

Что бы перейти к вычислению двойного интеграла, необходимо сформулировать некоторые определения.

Определение 1. Область называется правильной в направлении оси Оу, если всякая прямая , параллельная оси, проведенная через внутреннюю точку области, пересекает границу области ровно два раза.

Определение 2. Область правильная в направлении обеих осей, называется правильной.

Можно доказать, что всякая область, ограниченная простой кривой, может быть разбита на несколько правильных областей.

Определение 3. Кривая называется простейшей, если она состоит из нескольких частей, определяемых уравнением вида: y=ϕ(x) или х=ψ(у) где функции непрерывны.

каждой их правильных областей вычислять двойной интеграл.

Поскольку двойные интегралы вычисляются только для

правильных областей., то приходится разбивать неправильные

области на конечное число правильных областей, и затем для

 

 

2( )

Таким образом, ( , ) =

1

( ) ( , )

двойной интеграл требует повторного двукратного интегрирования. Начинаем всегда интегрировать с внутреннего интеграла, который после подстановке внешнего предела интегрирования, превращается в определенный интеграл.