三重积分
\[\iiint_\limits D f(x,y)dxdy\]
- 例子: 空间立体的质量.
- 计算: 按照固定步骤化为累次积分.
- 难点: 如何选择: 投影法, 截面法, 柱面坐标系还是球面坐标系进行计算.
1 三重积分是什么
微元法-空间立体的质量
我们用微元法解释三重积分是什么, 记住一个实例, 空间立体的质量.
假设空间区域\(\Omega\), 其密度是\(f(x,y,z)\), 则质量\(M\)可以这样得到.

2 三重积分的计算
目标-化为累次积分
- 化为累次积分: 计算三次定积分.
步骤-直角坐标系
投影法

- 根据被积函数和区域, 需要选择合适的坐标平面投影
- 有时需要把区域分成几个部分, 分别计算.
截面法

\[ \iint\limits_{{D_z}} f(z)d xd y =f(z)\iint\limits_{{D_z}} d xd y=f(z)s(z) .\]
- 什么时候用截面法?
- 被积函数中不含\(x,y\), 用截面法较为简单.
步骤-柱面坐标系

要清楚柱面坐标系的三个参数表示什么
实际上是换元法, 要换全换.
变换公式 \[\begin{equation} \left\{\begin{array}{l} x=r\cos\theta,\\ y=r\sin\theta,\\ z=z. \end{array} \right. \end{equation}\] 体积微元 \[d xd yd z=rd zd rd\theta. \]
被积函数或积分区域涉及到圆的时候选用柱面坐标系简单.
\(r,\theta\)是极坐标中的两个参数.
步骤-球面坐标系

要清楚柱面坐标系的三个参数表示什么
实际上是换元法, 要换全换.
变换公式 \[\begin{equation} \left\{\begin{array}{l} x=r\sin\phi\cos\theta,\\ y=r\sin\phi\sin\theta,\\ z=r\cos\phi. \end{array} \right. \end{equation}\]
体积微元 \[d xd yd z=r^2\sin\phi d r d\theta d \phi. \]
- 被积函数或积分区域涉及到球和圆锥的时候选用球面坐标系简单.