Декартовы прямоугольные координаты, Сферические координаты - Приложение интегрального и дифференциального исчисления к решению прикладных задач

Вычисление тройного интеграла в декартовых прямоугольных координатах сводится к последовательному вычислению одного однократного и одного двойного интегралов. Если область интегрирования ограничена снизу и сверху соответственно поверхностями: а с боков - прямым цилиндром, сечением которого плоскостью, параллельной плоскости

X0Y является область D, то:

Вычисление начинаем с внутреннего интеграла по переменной z, считая переменные x и y константами, а затем вычисляем двойной интеграл по проекции области V на плоскость X0Y.

Сферические координаты

Пусть

Где - радиус-вектор точки М, т. е. - расстояние от точки М до начала координат:

ц - угол между положительными направлением оси 0X и лучом (- проекция точки М на плоскость X0Y), ; и - угол между положительным направлением оси 0Z и радиус-вектором точки М (лучом ОМ), .

Тогда модуль якобиана: .

В сферических координатах:

Практика:

    - сфера радиусом 4; - сфера радиусом 10; - конус второго порядка; - плоскости.

Изобразим проекции сфер и плоскостей на плоскость XOY:

Перейдем к сферическим координатам:

Ответ:

Задание № 6

Найти массу тела ограниченного поверхностями: если плотность распределения массы равна

Теория:

Для вычисления массы тела применяем приложение тройного интеграла. В данном случае удобно применить переход к сферическим координатам.

Практика:

Перейдем к сферическим координатам:

Ответ:

Похожие статьи




Декартовы прямоугольные координаты, Сферические координаты - Приложение интегрального и дифференциального исчисления к решению прикладных задач

Предыдущая | Следующая