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二重積分所有知識點
二重積分所有知識點
更新时间:2026-09-02 15:54:20

一元微積分,二重積分,三重積分貫穿着整個數學分析,教材上嚴謹的數學推導既整潔又枯燥

本篇帶你走進不一樣的微積分時空,讓你感受到不一樣美。

如圖是一個三維空間的立體模型

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)1

把他翻轉到ZX面,每一個微小的面積就是Zxdx

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)2

整體的面積就是:所有微小面積的疊加之和

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)3

所有的和寫成一元積分的形式:

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)4

換到Y軸上,這一小塊的體積就是ZX面上的面積乘以Y軸上的厚度

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)5

所以得到:總面積乘以微小的厚度dy

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)6

整個Y軸上的厚度不斷累加,就得到用黎曼和表示的體積

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)7

所以得到用積分表示和的累加的結果:二重積分公式

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)8

我們換到ZY面上,同理得到ZY面上的面積

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)9

空間上dx就是微小的高度,整體的體積就是

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)10

所以就得到兩個方向上等價的體積公式:二重積分

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)11

如果将立體結構轉換到極坐标空間中:

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)12

因為是旋轉的,我們取微小的旋轉角度dθ,根據弧度制,dθ對應的弧長就是Rdθ

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)13

這個Rdθ在立體上就表示寬度

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)14

旋轉的微小半徑就是dR

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)15

高度是Z,所以微小塊的體積就是ZxdRxRdθ

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)16

所有R方向上的總體積就是

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)17

寫成一元積分形式

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)18

整個圓周上體積之和就是

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)19

寫成積分的形式:得到極坐标下的二重積分

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)20

另一個思路:一圈的體積就是

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)21

R方向上體積總和就是

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)22

寫成積分的形式

二重積分所有知識點(學不到的二重積分)23

上述就是二重積分在空間中最直觀的描述。

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