Chương 2: Tích phân bội
Giảng viên: PGS.TS. Nguyễn Duy Tân
tan.nguyenduy@hust.edu.vn
Viện Toán ƯDTH, HUST
Ứng dụng của phép tính vi phân 1 / 56
Contents
Contents
12.1. Tích phân kép
2.1.1. Định nghĩa, ý nghĩa hình học tính chất
2.1.3. Cách tính tích phân kép trong hệ tọa độ Descartes
2.1.4. Công thức đổi biến
2.1.5. Ứng dụng
22.2. Tích phân bội ba
2.2.1. Định nghĩa, ý nghĩa hình học, tính chất
2.2.2. Cách tính tích phân bội ba trong hệ tọa độ Descartes
2.2.3. Công thức đổi biến
2.2.4. Ứng dụng
Ứng dụng của phép tính vi phân 2 / 56
2.1. Tích phân kép 2.1.1. Định nghĩa, ý nghĩa hình học tính chất
2.1.1. Định nghĩa, ý nghĩa hình học tính chất
Xét D hình chữ nhật [a,b]×[c,d] f(x,y) một hàm xác định trên
D.
Chia Dthành các hình chữ nhật nhỏ bằng cách chia các đoạn [a,b]
[c,d]:
a=x0<x1<··· <xm1<xm=b,
c=y0<y1<··· <yn1<yn=d.
Ta được một phân hoạch Pcủa Dgồm mn hình chữ nhật con
Rij = [xi1,xi]×[yj1,yj] (1im,1jn)
.
Hình chữ nhật Rij diện tích Sij =xiyj= (xixi1)(yjyj1),
đường kính diam(Rij ) = p(xi)2+ (yj)2.
Ta gọi ||P|| =max diam(Rij ) chuẩn của phân hoạch P.
Ứng dụng của phép tính vi phân 3 / 56
2.1. Tích phân kép 2.1.1. Định nghĩa, ý nghĩa hình học tính chất
Trong mỗi hình chữ nhật Rij ta lấy một điểm (x
ij ,y
ij ) lập tổng tích
phân (tổng Riemann)
R(f,P) =
m
i=1
n
j=1
f(x
ij ,y
ij )Sij .
Định nghĩa (Tích phân kép trên miền hình chữ nhật)
Nếu khi ||P|| 0, tổng tích phân R(f,P)tiến tới một giới hạn xác định
I, không phụ thuộc vào phân hoạch P cách chọn (x
ij ,y
ij )thì giới hạn
đó được gọi tích phân kép của hàm số f(x,y)trong miền D, hiệu
ZZ
D
f(x,y)dS hay ZZ
D
f(x,y)dxdy.
Trong trường hợp y ta nói fkhả tích trên D.
D: miền lấy tích phân, f: hàm dưới dâu tích phân, dS: yếu tố diện tích.
Ứng dụng của phép tính vi phân 4 / 56
2.1. Tích phân kép 2.1.1. Định nghĩa, ý nghĩa hình học tính chất
Như vậy I=RR
D
f(x,y)dS, nếu chỉ nếu với mọi e>0, tồn tại δsao cho
|R(f,P)I|<e,
với mọi phân hoạch Pcủa Dthỏa mãn ||P|| <δ với mọi cách chọn
điểm (x
ij ,y
ij ).
Ứng dụng của phép tính vi phân 5 / 56