極坐標交換積分次序怎么看 二重積分極坐標變化,交換積分順序上下極限怎么確定

燈火萬家2022-12-15 15:01:262701

極坐標下交換積分次序如何求解呀? 有圖最好,幫忙解釋一下?在極坐標下交換積分次序的一道題,極坐標下交換積分次序怎么求解呀?【高數(shù)】交換積分(極坐標)的次序,二重積分極坐標變化,交換積分順序上下極限怎么確定?極坐標下,二重積分如何變換積分次序……我到現(xiàn)在都沒搞懂,求學霸詳解,要有例題,謝謝?

本文導航

極坐標求二重積分的步驟

1、本題的積分區(qū)域,請參看下面的第一張圖片;

2、原來的積分次序,一次性地包括了粉紅色部分跟草綠色部分;

3、交換積分次序后,積分區(qū)域就變成了兩部分 : 粉紅色部分 + 草綠色部分;

4、極坐標積分的積分次序的意思是:

A、先對 r 積分的意思

---一個極經(jīng),從原點射出 r = 0,射到極坐標方程的曲線上;

---然后這個極經(jīng),逆時針掃過的角度,就是θ的范圍。

B、先對;θ 積分的思想

---從圓心開始畫同心圓弧,圓弧的角度,也就是圓心角 central angle,

; ;逆時針從最下方的曲線或直線上的角度,掃到最上方的曲線或直線上的角度,

; ;這個角度必要用極坐標方程表示,也就是必須是 r 的函數(shù);

---然后從掃過的范圍中,確定 r 是從多少到多少,都是具體的數(shù)字。

有了這些思想,就容易看懂第二張圖片的解答了。

如有疑問,歡迎追問,有問必答、有疑必釋,有錯必糾。

在極坐標下交換積分次序的一道題。

1、本題的積分區(qū)域,請參看下面的第一張圖片;

2、原來的積分次序,一次性地包括了粉紅色部分跟草綠色部分;

3、交換積分次序后,積分區(qū)域就變成了兩部分 : 粉紅色部分 + 草綠色部分;

4、極坐標積分的積分次序的意思是:

A、先對 r 積分的意思

---一個極經(jīng),從原點射出 r = 0,射到極坐標方程的曲線上;

---然后這個極經(jīng),逆時針掃過的角度,就是θ的范圍。

B、先對;θ 積分的思想

---從圓心開始畫同心圓弧,圓弧的角度,也就是圓心角 central angle,

逆時針從最下方的曲線或直線上的角度,掃到最上方的曲線或直線上的角度,

這個角度必要用極坐標方程表示,也就是必須是 r 的函數(shù);

---然后從掃過的范圍中,確定 r 是從多少到多少,都是具體的數(shù)字。

有了這些思想,就容易看懂第二張圖片的解答了。

極坐標下交換積分次序怎么求解呀

請仔細閱讀,體會其中的解題思想:

【高數(shù)】交換積分(極坐標)的次序。

原積分可寫為∫∫f(r,t)drdt

(以t代替角度)

=∫∫[f(r,t)/r]rdrdt可看成某二重積分

其積分區(qū)域為圓心為(a/2,0),半徑為a/2的圓

交換積分順序后,固定

r,原點為圓心r為半徑的圓與上圓交點處的t值為arccos(r/a),-arccos(r/a)

r在(0,a)內(nèi)兩圓有交點

如2L所說

交換后t下限、上限分別為:-arccos(a/r)與arccos(a/r)

r從0到a

而r是否遺漏并不重要

因為f(r,t)=[f(r,t)/r]*r可提出r

二重積分極坐標變化,交換積分順序上下極限怎么確定

交換順序時,暫時忘掉極坐標的含義,把θ與r當作直角坐標就容易做。

c比如,區(qū)域為

x2+y2≤x

極坐標系下先ρ后θ的積分區(qū)域表示成

-π/2≤θ≤π/2

0≤ρ≤cosθ

然后,建立以θ為橫坐標,ρ為縱坐標的直角坐標系,

區(qū)域變成由

ρ=cosθ (-π/2≤θ≤π/2)和θ軸圍成的區(qū)域,

改變積分次序后,變成

0≤ρ≤1

-arccosρ≤θ≤arccosρ

擴展資料:

極坐標是指在平面內(nèi)取一個定點O,叫極點,引一條射線Ox,叫做極軸,再選定一個長度單位和角度的正方向(通常取逆時針方向)。

對于平面內(nèi)任何一點M,用ρ表示線段OM的長度(有時也用r表示),θ表示從Ox到OM的角度,ρ叫做點M的極徑,θ叫做點M的極角,有序數(shù)對 (ρ,θ)就叫點M的極坐標,這樣建立的坐標系叫做極坐標系。通常情況下,M的極徑坐標單位為1(長度單位),極角坐標單位為rad(或°)。

參考資料來源:百度百科-極坐標

用極坐標計算二重積分角度怎么算

一般場合,極坐標系下二重積分的計算,都是遵循先ρ后θ的形式,少數(shù)場合需要交換次序的時候,按下面步驟來:

(1)先按先ρ后θ的次序?qū)懞谩?/p>

(2)再把關(guān)于ρ和θ的區(qū)域直接轉(zhuǎn)換成直角坐標系。

按照直角坐標系下交換積分次序的方法完成。

比如,區(qū)域為x2+y2≤x;

極坐標系下先ρ后θ的積分區(qū)域表示成-π/2≤θ≤π/2;

0≤ρ≤cosθ;

然后,建立以θ為橫坐標,ρ為縱坐標的直角坐標系,區(qū)域變成由ρ=cosθ (-π/2≤θ≤π/2)和θ軸圍成的區(qū)域,改變積分次序后,變成0≤ρ≤1-arccosρ≤θ≤arccosρ這樣就可以了。

二重積分:

二重積分是二元函數(shù)在空間上的積分,同定積分類似,是某種特定形式的和的極限。本質(zhì)是求曲頂柱體體積。重積分有著廣泛的應(yīng)用,可以用來計算曲面的面積,平面薄片重心等。平面區(qū)域的二重積分可以推廣為在高維空間中的(有向)曲面上進行積分,稱為曲面積分。

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