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二重积分的计算:极坐标系例题在线视频

二重积分的计算:极坐标系例题

下一节:二重积分的计算:一般坐标系例题

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二重积分的计算:极坐标系例题课程教案、知识点、字幕

好我们现在正式开始试一下

找一道具体的例题来看一下

极坐标系是如何用的

我们要算在D区域上的这么一个

x加y除以x平方加上y平方dxdy

其中这个D区域呢

是这么一个区域

x平方加上y平方小于等于x加上y

我们要找这么一个积分

那么我们来看一看

D区域是什么东西

在直角坐标系下

D区域实际上它的边界线就是

x减二分之一括号的平方

加上y减二分之一括号的平方

就等于二分之根号二的括号的平方

它就是以二分之一二分之一为圆心

二分之根号二为半径的这么一个圆

我们把这个圆画出来之后

我们可以画一下 它就是 x y

这点呢正好是二分之一二分之一

那么从圆的几何上来讲

我们也明显可以看出来

这个角度呢正好是负的四分之π

上面那个角度呢正好是四分之三倍的π

那么我们再来看一看

我们这个x平方加y的平方等于x加y

这条曲线它的极坐标系方程是什么东西

x平方加y的平方实际上就等于ρ的平方

ρ的平方就等于x呢是等于ρcosφ

加上y呢是ρsinφ

所以这条曲线实际上就是

ρ等于cosφ加上sinφ

这就是我们这么一个圆圈

在极坐标系下的方程

那么这样就告诉我们

ρφ在极坐标系下

我们这么一个区域它的表达形式

原点正好是在边界上

所以呢 我们可以知道

φ呢是大于等于负的四分之π

小于等于四分之三的π

ρ呢是从零出发到外面的一个曲线

大于等于零 小于等于cosφ加上sinφ

这就是我们这么一个D区域

在极坐标系下的表达形式

那这样一来 我们原来在直角坐标系下的

x加上y除以x平方加上y平方dxdy

这么一个二重积分

完全可以写成

极坐标系下的二次积分

φ呢是从负的四分之π

到四分之三倍的π dφ

ρ的变化范围呢正好是从零

到cosφ加上sinφ

被积函数呢是x加y

x呢等于ρcosφ

加上ρsinφ

除以x平方加y平方呢

正好是ρ平方

再乘上我们刚才一直强调

有一个面积元素之间的比例因子

对极坐标系数来讲

比例因子正好是ρdρ

我把该消的都消掉

所以我们原来的二重积分

就可以写成负的四分之π

到四分之三倍的π

哪个函数呢

现在我们对于二次积分的第一次积分

也就是右边这次积分

你看看 本身是对ρ来做积分

而被积函数是cosφ加sinφ

跟ρ无关

所以我们可以发现

这个东西呢对于这个积分来讲是个常数

我们可以把它拿出来

或者说呢我们第一次算

我们仔细的算一下

相当于dφ 被积函数是什么东西呢

是cosφ加上sinφ

乘上ρ

积分下限是ρ等于零

积分上限是ρ等于cosφ加上sinφ

我们把上限下限朝里面一代

实际上就变成了

从负的四分之π

到正的四分之三π

cosφ加上sinφ

我们把上限朝里面一代

不就是一个平方么

平方dφ

我们再仔细算一下

就等于从负的四分之π

到正的四分之三π

一加上sin两倍的φ dφ

我们把它平方式给它展开之后

变成一加上sin两倍的φ dφ

那么当然这就变成一个定积分

我们定积分当然学过了

就是答案呢我们可以马上给它写出来

那么答案呢就是π

所以我们可以发现

经过我们那个极坐标变换

我们做到了几件事情

第一件事情 我们把这个

坐标的二次积分的积分区域

变的相对来讲比较简单

那么在比较简单的积分区域下

使得我们就很容易的

写成这么一个二次积分

然后呢再写成定积分

最后把这个积分给算出来

所以呢这就是极坐标系

给我们带来的好处

通常我们处理与圆有关系的问题的话

用极坐标系通常会简单一点

微积分——多元函数与重积分课程列表:

第一章 多元函数微分学

-第一节 多元连续函数

--向量的内积与长度-1

--向量的内积与长度-2

--R^n中的点列的收敛性

--内点、外点、边界点-1

--内点、外点、边界点-2

--开集、闭集、区域

--多元函数的有关概念

--二重极限的定义

--二重极限的例题

--二次极限的定义

--连续与一致连续的定义

--连续函数的性质-1

--连续函数的性质-2

--连续函数的性质-3

-第一章 多元函数微分学--第一节练习题

-第二节 多元函数的偏导数

--偏导数的概念

--偏导数的几何意义

--高阶偏导数的概念

--混和偏导数与求导顺序无关的条件

-第一章 多元函数微分学--第二节练习题

-第三节 多元函数的全微分

--全微分的概念

--可微的必要条件

--可微的充分条件

--可微的充要条件

--多元函数的原函数

-第一章 多元函数微分学--第三节练习题

-第四节 多元函数的微分法

--复合函数微分法之一

--复合函数微分法之二

--复合函数求导数(举例)

--隐函数存在定理

--隐函数求导法(举例)

--隐函数组求导法

-第一章 多元函数微分学--第四节练习题

-第五节 多元函数的方向导数与梯度向量

--方向导数的概念

--方向导数的计算

--梯度向量的概念与计算

-第一章 多元函数微分学--第五节练习题

-第六节 映射及其微分

--映射与连续映射的概念

--映射的导数、微分、雅克比矩阵

--复合映射的微分法

-第一章 多元函数微分学--第六节练习题

-第七节 多元函数的泰勒公式(以二元函数为例)

--二元函数有Peano型余项的Taylor公式

--二元函数有Peano型余项的Taylor公式-2

--二元函数带有Lagrange型余项的泰勒公式

-第一章 多元函数微分学--第七节练习题

第二章 多元函数微分学应用

-第一节 多元函数微分学的几何应用

--空间曲线的切线与法平面(之一)

--空间曲线的切线与法平面(之二)

--空间曲线的切线与法平面问题举例

--曲面的切平面与法线(之一)

--曲面的切平面与法线(之二)

--曲面的切平面与法线(之三)

--曲面的切平面与法线问题举例

-第二章 多元函数微分学应用--第一节练习题

-第二节 多元函数的极值

--极值点的概念和必要条件

--极值点的判别法

--极值问题举例

-第二章 多元函数微分学应用--第二节练习题

-第三节 多元函数的条件极值

--二元函数条件极值问题的提法

--三元函数条件极值问题的提法(之一)

--三元函数条件极值问题的提法(之二)

--条件极值问题的直接解法

--条件极值问题的Lagrange解法

--条件极值问题举例

--多元函数在有界闭域上的最值

--最小二乘法

-第二章 多元函数微分学应用--第三节练习题

第三章重积分

-第一节 二重积分的概念和性质

--二重重积分引入

--二重积分定义

--二重积分性质

--关于二重积分性质的例题

-第二节 二重积分的计算

--二重积分的计算:直角坐标系(1)

--二重积分的计算:直角坐标系(2)

--二重积分的计算:直角坐标系(3)

-第三章重积分--第二节练习题

-第三节 极坐标系及一般坐标系

--极坐标系

--一般坐标系

--二重积分的一般坐标变换公式

--二重积分的计算:极坐标系

--二重积分的计算:极坐标系例题

--二重积分的计算:一般坐标系例题

-第三章重积分--第三节练习题

-第四节 三重积分

--三重积分的引入

--三重积分的定义

--三重积分的性质

--直角坐标系

--三重积分的计算:例题(1)

--三重积分的计算:例题(2)

--空间坐标变换

--空间柱坐标系

--空间柱坐标系例题(1)

--空间柱坐标系例题(2)

--球坐标系

--球坐标系例题

-第三章重积分--第四节 练习题

-第五节 第一类曲线积分

--第一类曲线积分的引入

--第一类曲线积分的定义

--第一类曲线积分的性质

--第一类曲线积分的计算公式

--第一类曲线积分的计算例题

-第三章重积分--第五节 练习题

-第六节 第一类曲面积分

--第一类曲面积分的引入

--第一类曲面积分的定义

--第一类曲面积分的性质

--第一类曲面积分的计算公式

--第一类曲面积分的计算例题(1)

--第一类曲面积分的计算例题(2)

-第三章重积分--第六节 练习题

-第七节 含参变量积分

--含参定积分的定义

--含参积分的连续性

--含参积分的导数

--含参积分的例题

-- 广义含参积分的一致收敛性

--广义含参积分的连续性和积分导数

-第三章重积分--第七节 练习题

第四章 向量分析

-第一节 第二类曲线积分

--第二类曲线积分的引入

--第二类曲线积分的定义

--第二类曲线积分的性质第二类曲线积分的性质

--第二类曲线积分的性质

-第四章 向量分析--第一节 练习题

-第二节 Green公式及其应用

--平面第二类曲线积分:Green公式

--平面第二类曲线积分的计算:利用Green 公式

-第四章 向量分析--第二节 练习题

-第三节 第二类曲面积分

--曲面的定向

--第二类曲面积分的引入

--第二类曲面积分的定义与性质

--第二类曲面积分的计算

-第四章 向量分析--第三节 练习题

-第四节 Gauss公式与Stokes公式

--Gauss公式

--第二类曲面积分的计算:Gauss公式

--Stokes公式及其应用

-第四章 向量分析--第四节 练习题

-第五节 无源场,保守场与调和场

--平面保守场

--势函数及其计算

--空间保守场

--常见的场

-第四章 向量分析--第五节 练习题

第五章 常微分方程

-第一节 微分方程的基本概念

--微分方程概念举例

--微分方程的基本概念

--一阶微分方程定解问题解的存在唯一性

-第二节 可求解的一阶微分方程(初等积分法)

--变量分离方程

--齐次型方程

--可化为齐次型方程的方程

--一阶线性微分方程的概念和解的性质

--一阶线性微分方程的解法

--Bernoulli方程

--可降阶方程(之一)

--可降阶方程(之二)

-第五章 常微分方程--第二节 练习题

-第三节 高阶线性微分方程解的结构

--线性微分方程解的性质

--函数组线性相关(无关)的概念

--函数组线性相关的必要条件

--线性微分方程解函数组线性相关的判别法

--线性微分方程解的结构

-第五章 常微分方程--第三节 练习题

-第四节 高阶线性常系数微分方程

--视频5--17 二阶线性齐次微分方程的特征法

--n阶线性齐次微分方程的特征法

-- 线性齐次微分方程的特征法举例

--二阶线性常系数非齐次微分方程的待定系数法

--二阶线性常系数非齐次微分方程的待定系数法(之一)举例

--二阶线性常系数非齐次微分方程的待定系数法(之二)

--二阶线性常系数非齐次微分方程的待定系数法(之二)举例

--二阶线性常系数非齐次微分方程的变动任意常数法

--二阶线性微分方程的变动任意常数法

--二阶线性微分方程的变动任意常数法(之二)

--欧拉方程

--欧拉方程举例

-第五章 常微分方程--第四节 练习题

二重积分的计算:极坐标系例题笔记与讨论

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