Определение и простейшие свойства двойного интеграла

Задача об объеме цилиндрического тела

Наподобие того, как задача о площади криволинейной трапеции приводит к понятию простого определенного интеграла, аналогичная задача об объеме цилиндрического бруса приводит к новому понятию – двойного (определенного) интеграла.

Рассмотрим тело , которое сверху ограничено поверхностью , с боков – цилиндрической поверхностью с образующими, параллельными оси , наконец, снизу – плоской фигурой на плоскости (рис. 14). Требуется найти объем тела [1].

Для решения этой задачи прибегнем к обычному в интегральном исчислении приему, состоящему в разложении искомой величины на элементарные части, приближенному подсчету каждой части, суммированию и последующему предельному переходу. С этой целью разложим область сетью кривых на части и рассмотрим ряд цилиндрических столбиков, которые имеют своими основаниями эти частичные области и в совокупности составляют данное тело.

Для подсчета объема отдельных столбиков возьмем произвольно в каждой фигуре по точке: . Если приближенно принять каждый столбик за настоящий цилиндр с высотой, равной аппликате , то объем отдельного столбика оказывается приближенно равным

,

где означает площадь плоской фигуры [1]. В таком случае приближенное выражение объема всего тела будет

Для повышения точности этого равенства будем уменьшать размеры площадок , увеличивая их число. В пределе, при стремлении к нулю l (наибольшего из диаметров всех областей ) это равенство делается точным, так что

,

и задача решена.

Предел этого вида и есть двойной интеграл от функции по области ; он обозначается символом

,

так что формула для объема принимает вид

.

Это интересно:

Выявление уровня сформированности навыков чтения у учащихся с нарушением интеллекта 3 класса
Цель данного этапа – выявление исходного уровня сформированности навыков чтения (выразительность, беглость, правильность, сознательность) у детей с интеллектуальной недостаточностью. В эксперименте принимали участие учащиеся 3-го класса (15 человек) специальной (коррекционной) школы VIII вида г. Чи ...

Формирование навыков чтения у детей с недостатками интеллекта
Цель этапа – проведение коррекционной работы по воспитанию навыков чтения у умственно отсталых учащихся 3 класса с использованием игровых приемов. Важнейшей стороной техники чтения является правильное произношение слогов и слов без искажения их звукового состава. При чтении небольших текстов имеетс ...

Дошкольное образование в Швеции
Государство гарантирует всем шведским детям в возрасте от 1 до 5 лет место в детском саду. Посещение дошкольных учреждений не обязательно, как и в большинстве других государств. Так же необязателен к посещению и подготовительный класс, в который производится набор детей, достигших возраста 6 лет. С ...