高等数学-三重积分的计算
1、试将三重积分化为三次积分,其中积分区域分别为: ,fxyzdv,,,,,,,,
1) 由双曲抛物面及平面所围成的区域。 xyz,xyz,,,,10,0
11,xxy。 dxdyfxyzdz,,fxyzdv,,,,,,,,,,,,,000,
2222) 由曲面所围成的区域 zxyzx,,,,2,2
22112,,xx。 fxyzdv,,,dxdyfxyzdz,,,,,,222,,,,,,,,,,112xxy,
2、计算下列三重积分
1 1),其中是由平面所围成的四面dvxyzxyz,,,,,,0,0,0,1,3,,,,,,1xyz,,,
体。
,,11111,,,,xxyx111 解:原式 dxdydzdxdy,,,,,32,,,,,00000,,8xyzxy121,,,,,,,,,,,
1,x,,11113yx,,dxdx,,,,,, ,,,,,,002182288,,,xyx,,,,,,,,0
12,,1315x ,,,,,,ln1ln2xx,,,,2168216,,0
23,xyz, 2)xyzdv,其中是由曲面与平面所围成的闭区域。 xyxz,,,,1,0,,,,
111xxyx111235612,,,,dxdyxyzdzdxxydyxdx 解:原式 ,,,,,,000000428364
22222222,xyzRzR,,,,20 3)zdxdydz,其中为两个球体和的xyzR,,,,,,,,,
公共部分。
RR222,zdzdxdy,zdzdxdy 解:原式 R,,,,,,022222222x,y,2Rz,z,,,xyRz
RR222222,,,,,,zR,zdz,,z2Rz,zdz R,,02
RR2354552,,,,59,Rz,z,Rz,z,R ,,,,,,,,,3525480R,,,,02
3、利用柱面坐标计算下列三重积分
2222,,xy 1),其中是曲面和平面所围成闭区域。 zz,,0,1xy,,1edv,,,,,
1,2112211,,,,,,rr 解:原式 ddrredze,,,,,,,,21,,,,,,,000e2,,,,0
22222),其中是曲面及所围成闭区域。 zxy,,zdvzxy,,,2,,,,,
22121,,r735解:原式 ,,,,,ddrrzdzrrrdr,,,2,,2,,,,000r12
122223),其中是由曲面及平面所围成的区域。 ,z,2zxy,,xydv,,,,,,,,2,
2546,2222,,,,rrr16332,,,,,,,,,,ddrrdzrdr222解:原式 r,,,,,,,,000221232,,,,0
22324),其中是曲面和平面所围成闭区域。 zz,,0,2xy,,,11xxydv,,,,,,,,,,
,,,,2sin22sin44 解:原式 ,,ddrrdzdrdr,,,,cos2cos,,,,,00000
,,6432,,56 ,,,,,,,sincossin0d,,,0515,,0
4、利用球面坐标计算下列三重积分
222sinxyz,,2222,1),其中是由球面与平面dvxyzR,,,,,,222xyz,,,
所围成的在第一象限的闭区域。 xyz,,,0,0,0
,,,R,R222,,,,,dddsinsincoscossin解:原式 ,,,,,,,,,,,,,,,,,000002,,,sincosRRR ,,2
22222xyzRzRzxy,,,,,,20,,zdv2),其中是由不等式所围成的闭,,,,,,
区域。
,,22cosR,,34544,,dddRd,,,,,,,,,,sincos8cossin解:原式 ,,,,0000
,4417R,,,46,,,8cosR ,,,,66,,0
222222223),其中是由不等式所围成的xyzzxy,,,,,1,,1,,,xyzdv,,,,
闭区域。
,,,21,2224442,,,,ddddttdt,,,,,,,,,1sin2sinsinsin解:原式 ,,,,,,,00000
2,,,,,,32,,4 2cos1,,,,,,,,,,,,,,0,,41682,,,,
5、选用适当坐标计算下列三重积分
2222221),其中是由球面所围成区域。 ,xyzdv,,xyzz,,,,,,,
,,,522cos,,,,1cos,,,3422解:原式 ,,,,,ddddsin2cossin,,,,,,,,,,,,,,,000042510,,0
22222z,52,),其中是由曲面及平面所围成闭区域。 425zxy,,xydv,,,,,,,,,
245,2252,,55rr,,334解:原式 ,,,,,,,,,,ddrrdzrrdr25285,,,,,,,,r000242,,2,,0
222xyz,,22222axedv,3),其中是球面所围成的在第一象限内的闭区域。 xyza,,,,,,,
a222,,,,,2244,,a,,,aaa2223222aaa解:原式 sincosddedee,,,,,,,,,,,,,,,0004228,,,,0
222xyz222,,222xyzabcedv,,,14),其中是所围成的闭区域。 ,222,,,abc,
解:利用坐标变换xaybzc,,,,,,,,,,,sincos,sinsin,cos,则有
02,0,01,,,,,,,,,,,
212,,,,2,,,,ddabceddabced,,,,,,,,sin2sin原式 ,,,,,,,00000
,,,,,,22cos42,,,abceabce ,,,,,,0
R6、球心在原点,半径为的球体,在其上任意一点的体密度与该点到球心的距离成正比例,
求这球体的质量。
2,,R2223mkxyzdvddkd,,,,,,,,,sin解: ,,,,,,000,
4,kR,
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