ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
26
Переход к цилиндрическим и сферическим координатами в тройном
интеграле
Найдем, используя формулы (25), (26) и (33), якобианы перехода от
декартовых координат к цилиндрическим и сферическим:
1)
для цилиндрических координат
cos sin 0
sin cos 0 ,
001
I
jrj
j
rj r
-
= = (34)
2)
для сферических координат
2
sin cos sin sin cos cos
sin sin sin cos cos sin sin .
cos 0 sin
I
qj rqjr qj
qj r qj r qj r q
qrq
-
==
-
(35)
Тогда формулы перехода к цилиндрическим или сферическим
координатам в тройном интеграле будут выглядеть так:
22 2
11 1
222
111
() (,)
1
() (,)
() (,)
2
2
() (,)
(,,) (, ,)
sin ( , , )
z
Vz
f
xyzdxdydz d d F zdz
dd F d
jrj rj
jrj rj
qjqrjq
qjqrjq
jrr rj
qq j rj qr r
==
=
ттт т т т
ттт
, (36)
где смысл обозначений понятен из предыдущего текста.
Пример 5.
Вычислим интеграл от функции
22
uzx y=+
по области,
ограниченной поверхностями x² + y² = 1, y = 0, y = x, z = 0, z = 1.
11
4
32
22
00 0
11
4
00
32
0
11
.
432 24
V
z
zx ydxdydz d d zdz
p
p
r
jrrr j
pp
жц
жцжц
ч
з
чч
зз
ч
з
чч
+=Ч ==
зз
ч
з
чч
ч
зз
зчч
зз
ч
ч
ишиш
з
иш
= ЧЧ=
ттт т т т
Переход к цилиндрическим и сферическим координатами в тройном
интеграле
Найдем, используя формулы (25), (26) и (33), якобианы перехода от
декартовых координат к цилиндрическим и сферическим:
1) для цилиндрических координат
cos j - r sin j 0
I = sin j r cos j 0 = r, (34)
0 0 1
2) для сферических координат
sin q cos j - r sin q sin j r cos q cos j
I = sin q sin j r sin q cos j r cos q sin j = r 2 sin q. (35)
cos q 0 - r sin q
Тогда формулы перехода к цилиндрическим или сферическим
координатам в тройном интеграле будут выглядеть так:
j 2 r 2 (j ) z 2 ( r ,j )
ттт f (x , y, z )dxdydz = т dj т rdr т F1( r , j , z )dz =
V j 1 r 1(j ) z1( r , j )
, (36)
q2 j 2 ( q) r 2 ( j , q)
= т sin qd q т dj т F2 ( r , j , q)r 2d r
q1 j 1 ( q) r 1 ( j , q)
где смысл обозначений понятен из предыдущего текста.
Пример 5.
Вычислим интеграл от функции u = z x 2 + y 2 по области,
ограниченной поверхностями x² + y² = 1, y = 0, y = x, z = 0, z = 1.
p
4 1 1 ж pц чж 3 1 цж 2 1 ц
x 2 + y 2dxdydz =
з
zdz = зз j 4 чзз r чзз z ч
ттт z т dj т r Чr d r т ззи 0 ш
ч
чз
чиз 3 0ш
ч
ч з
ч
ч=
чзи 2 0 ч
ш
V 0 0 0
p 1 1 p
= Ч Ч = .
4 3 2 24
26
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- …
- следующая ›
- последняя »
