Далее тройной интеграл сводится к трехкратному в соответствии с неравенствами для области V в сферических координатах.
Формула перевода тройного интеграла к сферическим координатам:
I - это определитель Якоби, имеющий вид:
аналогичной формуле замены переменных в двойном интеграле. В частности, при переходе к сферическим координатам эта формула имеет вид:
Замена переменных в тройном интеграле осуществляется в общем случае по формуле,
Связь сферических и декартовых координат:
Границы изменения сферических координат для всех точек пространства:
- угол между положительным направлением оси OX и проекцией радиус-вектора на плоскость XOY, отсчитываемый против часовой стрелки (полярный угол).
- угол между радиус-вектором и положительным направлением оси OZ;
r - расстояние точки M от начала координат (длина радиус-вектора точки);
Переход к сферическим координатам осуществляется функциями
Теорема 1 о переходе к сферическим координатам Пусть - непрерывно дифференцируемые и пусть - непрерывная на функция. Тогда
Уравнение области внутри цилиндра переведем в цилиндрические координаты. Получаем:
По формуле момента инерции получим:
Найти момент инерции по оси z площади поверхности, которая лежит ниже параболоида , внутри цилиндра , над плоскостью Оxy и имеет формулу распределения плотности .
Перевод тройного интеграла к цилиндрическим координатам и сведение к повторному трехкратному интегралу осуществляется следующим образом:
Связь между декартовыми и цилиндрическими координатами:
Цилиндрические координаты точки в пространстве - это ее полярные координаты в XOY и координата Z.
2.3. Тройной интеграл в цилиндрических и сферических координатах
Вычисление двойных и тройных интегралов с помощью математического пакета Maple
Комментариев нет:
Отправить комментарий