考研数学2026-07-10 18:44考研资料

考研数学三重积分与重积分应用

系统讲解三重积分的计算方法和重积分在几何物理中的应用(数一)

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三重积分与重积分应用

三重积分是数一的专属内容。

三重积分计算方法

直角坐标:∭f(x,y,z)dV=∬dxdy∫f(x,y,z)dz。柱坐标:x=rcosθ,y=rsinθ,z=z,dV=rdrdθdz。适用于积分区域为柱体或旋转体。球坐标:x=ρsinφcosθ,y=ρsinφsinθ,z=ρcosφ,dV=ρ²sinφdρdφdθ。适用于积分区域为球体或锥体。

重积分的几何应用

平面面积:A=∬dxdy。空间曲面面积:S=∬√(1+z_x²+z_y²)dxdy。体积:V=∬z(x,y)dxdy(曲顶柱体)或V=∭dV。

重积分的物理应用

质量:M=∬ρ(x,y)dσ(面密度)或M=∭ρ(x,y,z)dV(体密度)。质心(重心):x̄=∬xρdσ/M。转动惯量:I_x=∬y²ρdσ。