Thông tin tài liệu
Trường Đại học Bách khoa Hồ Chí Minh Bộ mơn Tốn Ứng dụng - Giải tích hàm nhiều biến Chương 3: Tích phân kép • Giảng viên Ts Đặng Văn Vinh (4/2008) dangvvinh@hcmut.edu.vn Nội dung - 0.1 – Định nghĩa, cách tính tích phân kép 0.2 – Tọa độ cực 0.3 – Ứng dụng hình học 0.4 – Ứng dụng học I Định nghĩa, cách tính tích phân kép Cho vật thể (hình trụ cong) giới hạn mặt bậc hai f f ( x, y ) giới hạn xung quanh đường thẳng song song oz, tựa biên D giới hạn miền D (đóng, bị chặn) Tìm thể tích vật thể I Định nghĩa, cách tính tích phân kép I Định nghĩa, cách tính tích phân kép I Định nghĩa, cách tính tích phân kép I Định nghĩa, cách tính tích phân kép I Định nghĩa, cách tính tích phân kép Cho vật thể giới hạn mặt bậc hai f ( x, y ) giới hạn miền D (đóng, bị chặn) giới hạn xung quanh đường thẳng song song oz, tựa biên D Tìm thể tích vật thể 1) Chia D cách tùy ý thành n miền không dẫm nhau: D1, D2, , Dn Có diện tích tương ứng S D1 , S D2 , , S Dn 2) Trên miền lấy tùy ý điểm M i ( xi , yi ) S Di n 3) Thể tích vật thể: V f ( M i ) S Di Vn i 1 4) V limVn n I Định nghĩa, cách tính tích phân kép Định nghĩa tích phân kép Cho f = f(x,y) xác định miền đóng bị chặn D Tích phân kép f miền D giới hạn (nếu có) n I f ( x, y )dxdy lim f ( M i ) S Di n i 1 D Nếu I tồn tại, ta nói f khả tích D I Định nghĩa, cách tính tích phân kép Tính chất tích phân kép 1) Hàm liên tục miền đóng, bị chặn, có biên trơn tùng khúc khả tích miền 2) S D 1dxdy D 3) f ( x, y )dxdy f ( x, y )dxdy D D 4) f ( x, y ) g ( x, y ) dxdy f ( x, y )dxdy g ( x, y )dxdy D D D 5) Nếu D chia làm hai miền D1 D2 không dẫm lên nhau: f ( x, y )dxdy f ( x, y )dxdy f ( x, y )dxdy D D1 D2 6) ( x, y ) D, f ( x, y ) g ( x, y ) fdxdy gdxdy D D Ví dụ Tính diện tích miền phẳng giới hạn x y y; x y y; y x 3; x Diện tích miền D là: S D dxdy D /3 6sin d rdr /3 / r2 SD /2 6sin 2sin /2 d 16sin d 2sin SD 3 /3 III Ứng dụng hình học Để tính thể tích khối 1) Xác định mặt giới hạn bên trên: z z2 ( x, y ) 2) Xác định mặt giới hạn bên dưới: z z1 ( x, y ) 3) Xác định hình chiếu xuống 0xy: D proxy V z2 ( x, y ) z1 ( x, y ) dxdy D Chú ý: 1) Có thể chiếu xuống 0xz, 0yz Khi mặt phía trên, mặt phía phải theo hướng chiếu xuống 2) Để tìm hình chiếu xuống 0xy, ta khử z phương trình III Ứng dụng hình học V x y 1 V (2 x) ( x x y ) dxdy x y dxdy x y 1 x r cos y r sin Đổi sang tọa độ cực: 2 0 2 r r d 0 V d r r dr V 1 Ví dụ 2 Tính thể tích vật thể giới hạn z x y ; y x ; y 1; z Mặt trên: z x y Mặt phía dưới: z Hình chiếu: D D III Ứng dụng hình học V x y dxdy D 1 x D: x y 1 V dx x y dy 1 x 1 y V x y dx x2 1 x V x x dx 3 1 88 105 Ví dụ 2 Tính thể tích vật thể giới hạn ( x 1) y z; x z Mặt phía trên: z z2 ( x, y ) x 2 z z ( x , y ) ( x 1) y Mặt phía dưới: Hình chiếu: khử z phương trình ( x 1) y x x y Hình ch D : x2 y2 V x y 1 z2 z1 dxdy Ví dụ 2 Tính thể tích vật thể giới hạn z x y 1; x y 1; mặt tọa độ Mặt phía trên: z x2 y2 Mặt phía dưới: z Hình chiếu: tam giác màu đỏ A B 0 tam giaù c 2x 2 y dxdy Mặt Ví dụ 2 Tính thể tích vật thể giới hạn z y ; z y 2; x 1; x Có thể chiếu xuống 0xy tương tự ví dụ trước Chiếu vật thể xuống 0yz: Mặt phía trên: x Mặt phía dưới: x 1 x z ể tích vật thể cần tính: z V x2 ( y, z ) x1 ( y, z ) dydz D D 4 y V dy (2 (1))dz 2 y 1 4 y V 3z 1 dy y 2 y V y y dy 1 V III Ứng dụng hình học Mặt S cho phương trình z = z(x,y), D hình chiếu S xuống 0xy Chia miền D thành n miền D1, D2, , Dn S chia thành mặt S1, S2, , Sn Lấy điểm Pi ( xi , yi ,0) Di Tương ứng điểm M i ( xi , yi , zi ) Si T mặt tiếp diện với S Mi Ti mảnh có hình chiếu Di Với Di nhỏ ta coi diện tích Ti diện tích gần mảnh Si n S Sn S (Ti ) i 1 Gọi i góc hai mảnh Di Ti : S ( Di ) S ( Di ) cos i Ta có i góc pháp tuyến Mi với mặt S trục Oz III Ứng dụng hình học ' ' Véctơ pháp S Mi : ni ( f x ( xi , yi ), f y ( xi , yi ), 1) cosi n S Sn i 1 f x' ( xi , yi ) f x' ( xi , yi ) n S lim n i 1 f y' ( xi , yi ) f y' ( xi , yi ) f x' f y' 1 S ( Di ) S ( Di ) Diện tích mặt cong có phương trình z = f(x,y), có hình chiếu xuống mặt phẳn xy D tính cơng thức: 2 f f S dxdy x y D Ví dụ 2 Tính diện tích phần mặt paraboloid z x y nằm hình trụ x2 y2 Hình chiếu S xuống 0xy: D : x2 y 2 hương trình mặt S: z x y z x' 2 x; z 'y 2 y Diện tích phần mặt paraboloid: S D 2 dxdy z x' S x y 1 z 'y 2 2 0 x y dxdy d 4r r dr Bài tập Bài tập
Ngày đăng: 18/10/2016, 22:29
Xem thêm: tích phân kép, tích phân kép