Математика лекции и задачи "Вычисление интегралов"

Кратные интегралы

 

Тройные и n-кратные интегралы

Определение тройного и n-кратного интеграла

Пусть D кубируема, ее площадь будем обозначать mD , функция f(M)=f(x,y,z) определенная и ограничена в области D. Предположим, что D разбита на кубируемые части Dk (совокупность {Dk} называется разбиением области D). В каждой из подобластей выберем точку Mk=(xk,hk,zk)ÎDk. Полученный набор точек обозначим X ={Mk}. Интегральной суммой для набора f, D, X называется выражение

  (1)

Суммирование производится по всем областям разбиения. Величина l(D)=d Dk называется характеристикой разбиения D (d Dk – диаметр множества ). Условие MkÎDk, для всех k мы будем обозначать XÎD.

Определение. Предел интегральных сумм s(f,D, X) при l(D)®0 (если он существует и не зависит от выбора разбиений и промежуточных точек ) называется тройным интегралом от функции f на D и обозначается

=.

Можно использовать обозначение =.

Более точно это определение выглядит следующим образом:

$J"e>0$d>0:(l(D)<d, XÎD)Þ|s(f,D, X)-J|<e. 

Понятие длины, площади, объема распространяется и на области n- мерного евклидова пространства. В этом случае говорят об измеримости множества D n- мерного пространства и о его мере mD. Для измеримой области D и определенной на ней функции f(x)=f(x1,x2,…,xn) рассматривается разбиение этой области на измеримые множества {Dk}. В каждой из подобластей выбераются промежуточные точки xk=()ÎDk. Полученный набор точек обозначим X ={xk}. Интегральной суммой для набора f, D, X  называется выражение

  (1)

Суммирование производится по всем областям разбиения. Величина l(D)=d Dk называется характеристикой разбиения D (d Dk – диаметр множества ).

Определение. Предел интегральных сумм s(f,D, X) при l(D)®0 (если он существует и не зависит от выбора разбиений и промежуточных точек ) называется тройным интегралом от функции f на D и обозначается

=.

Для n-кратных интегралов имеют места свойства, аналогичные свойствам, сформулированным для двойных интегралов. Перечислим некоторые из этих свойств.

 

1)

Если f и g интегрируемы на D, то f + g также интегрируема и

(f(x) + g(x))dx = f(x)dx + g(x)dx.

 

Если f интегрируема на D , то cf(x) также интегрируема и

c f(x)dx =cf(x)dx.

Если f интегрируема на D , то |f| также интегрируема и

| f(x)dx | £| f(x)|dx.

Если f и g интегрируемы на D и f £ g на D , то

f(x) dx £ g(x) dx .

6) Если m £ f(x) £ M на D, то $ cÎ[m,M] :

 = c mD.

Следствие. Если f непрерывна на связном компакте D, то $xÎD:

  dx = f(x)mD.

7) Непрерывная на компакте функция интегрируема на этом компакте.

Математика MATLAB

MATLAB в роли суперкалькулятора

Система MATLAB создана таким образом, что любые (подчас весьма сложные) вычисления можно выполнять в режиме прямых вычислений, то есть без подготовки программы. Это превращает MATLAB в необычайно мощный калькулятор, который способен производить не только обычные для калькуляторов вычисления (например, выполнять арифметические операции и вычислять элементарные функции), но и операции с векторами и матрицами, комплексными числами, рядами и полиномами. Можно почти мгновенно задать и вывести графики различных функций — от простой синусоиды до сложной трехмерной фигуры. Лекции по физике , математике, информатике примеры решения задач Тройной интеграл равен произведению значения подынтегральной функции в некоторой точке области интегрирования на объем области интегрирования, Примеры решения и офомления задач контрольной работы по высшей математике
Работа с системой в режиме прямых вычислений носит диалоговый характер и происходит по правилу «задал вопрос, получил ответ». Пользователь набирает на клавиатуре вычисляемое выражение, редактирует его (если нужно) в командной строке и завершает ввод нажатием клавиши ENTER. В качестве примера на рис. 2.9 уже были показаны простейшие вычисления — вычисление выражения 2+3 и значения sin(l).
Даже из таких простых примеров можно сделать некоторые поучительные выводы: