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空间柱坐标系例题(2)在线视频

空间柱坐标系例题(2)

下一节:球坐标系

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空间柱坐标系例题(2)课程教案、知识点、字幕

好 我们再来看一道例题

也是求三重积分的

用柱坐标系变换

要求Ω区域中x平方加上y平方dxdydz

其中Ω区域是这么说的

Ω区域是由一条曲线

y平方等于两倍的z x等于零

这条曲线绕z轴旋转一周而成的

在什么地方呢

在零小于等于z小于等于8那部分区域

我们画一下图来看一下

到底是什么样的区域

xyz 直角坐标系

y平方等于两倍的z 实际上在x等于0

也就是在yz平面上一条抛物线

z的范围是在零到8之间

这条抛物线绕着z轴转一周

正好是转成这么一个图形

所以这就是Ω区域

上面那个平面就是z等于8

我们来看看这个Ω区域中的

x平方加上y平方这个函数的三重积分

我们先来看看Ω区域

在柱坐标系下是如何表示的

我们把这个区域

我们来看看

这个区域朝xy平面上做投影

那么构成的一个曲线

实际上就是

x平方加上y平方等于两倍的z

这是一个曲面

这个曲面就是跳曲线绕着z轴

旋转而成的旋转抛物面 这么一个曲面

这个旋转抛物面和z等于8一交

交出来就是上面那个曲线

所以是z等于8

交出来那条曲线就是

x方加y方等于四的平方

所以我们可以发现

在Ω区域在柱坐标系下

它的表示是这么表示的

φ是从零到2π

有的时候我们就写成小于等于2π

因为就差一点点

对积分来讲是不影响的

零到2π因为它是水平的转一圈

ρ的范围是大于等于零小于等于4

你看从零到四之间

我随便找一点你会发现

z的范围是从这个曲面进去

从平面出来

这个曲面它的方程就是

x平方加上y平方就等于两倍的z

而x平方加上y平方就等于ρ的平方

所以z进去的地方z就等于二分之一的ρ

z大于等于二分之一的ρ的平方

小于等于上面z等于8

所以小于等于8

这就是Ω在柱坐标系下的表达形式

那么我们原来的积分

如果我把这个积分

做一个记号叫做I的话

那么这个积分I就可以写成

从零到2πdφ 从零到4dρ

然后积分下限是二分之ρ的平方

到z等于8

被积函数是x方加y平方

我们把柱坐标系代进去

x平方加y平方就等于ρ的平方

所以就等于ρ的平方乘上ρdz

这个ρ就是柱坐标系和直角坐标系

它的体积微元的比例常数

那么我们可以知道对z的积分

ρ当然就是一个常数

所以这个积分我们可以把它写成

0到2πdφ 零到4dρ

然后我们把ρ的三次方拿出来之后

ρ的三次方变成1的积分

1的积分就是上限减下限

8减去二分之ρ的平方

我们同样可以发现里面先做的积分

被积函数跟φ没关系

上下限跟φ也没有关系

所以它又可以拿出来

那么它就等于2π乘上

从零到4的积分ρ的三次方

8减去二分之ρ的平方dρ

就可以写成

算一下 三分之1024的π

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

空间柱坐标系例题(2)笔记与讨论

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