宁波工程学院 高等数学AI 教案
习题课11(三重积分部分)
1.利用二重积分、三重积分求下列立体Ω的体积:
⑵ Ω是由平面0,0,1x y x y ==+=所围成的柱面被平面0z =及抛物面226x y z +=-所截得的立体.
2.化三重积分dv z y x f ⎰⎰⎰Ω
).,(为三次积分,其中积分区域Ω是:由曲面z x y =及平面
1,0,0,0x y z x y +====围成的位于第一卦限的闭区域.
3.dv z ⎰⎰⎰Ω
2其中Ω为两个球体2222R z y x =++与2222x y z Rz ++=的公共部分(0)R >.
提示:用坐标轴投影法.
4.利用柱面坐标计算下列三重积分:
(1)v d y x ⎰⎰⎰+Ω22,其中Ω是由曲面22
9z x y =--及平面0z =所围成的闭区域; (2)v d y ⎰⎰⎰Ω
,其中Ω是由曲面22z x y =+及平面2z y =所围成的闭区域.
(3)⎰⎰⎰
Ω++1
22y x dxdydz ,其中Ω为锥面222z y x =+及平面1=z 所围成的闭区域; (4)dxdydz y x z ⎰⎰⎰Ω+22,其中Ω由曲面22x x y -=
,0=z ,)0(>=a a z ,
0=y 所围成的闭区域。
5.利用球面坐标计算下列三重积分:
(1)dv y ⎰⎰⎰
Ω2,其中Ω为介于两球面2222
x y z a ++=与2222b z y x =++之间的部分(0)a b ≤<.
(2)v d y x ⎰⎰⎰Ω+)(22,其中Ω是由曲面z =
与z =所围成的闭区域. (3)计算⎰⎰⎰Ω
++dv z y x f )(2
22,Ω: 1222≤++z y x (4)计算
dv e z y x Z ⎰⎰⎰≤++1
222 6.选用适当的坐标系计算下列三重积分。
(1)⎰⎰⎰
Ωdxdydz xyz ,Ω是由曲面226y x
z --=,22y x z +=所围成闭区域; (2)dxdydz z y x z
⎰⎰⎰
Ω++222,其中Ω是由不等式:1222≤++z y x ,223y x z +≥所确定;
(3)⎰⎰⎰Ωdxdydz z 2其中Ω是2222R z y x
≤++ ,)0(2222>≤++R Rz z y x 的
公共部分。
7.将三次积分⎰⎰⎰=1
01),,(x y x
dz z y x f dy dx I 改换积分次序,按x,y ,z 的次序积分。
8.设f(x)在[0,1]上连续,求证:⎰⎰⎰⎰=103
1
01])([61)()()(dx x f dxdydz z f y f x f x y x 9.求平面Z=122++y x 上M 0(1,-1,3)的切平面与曲面Z=22y x +所围成的空间区域的体积。
10.计算⎰⎰⎰
Ω+=dv y x I )(2
2,Ω为平面曲线⎩⎨⎧==022x z y 绕Z 轴旋转一周形成的曲面与平面Z=8围成的区域。
11. 计算dx e I x ⎰+∞
-=02
12.设⎰⎰⎰Ω
=dV z y x f I ),,(,其中Ω是由4222≤++z y x 和z y x 322≤+围成的区域,
试在直角坐标系、柱面坐标系和球面坐标系下分别将I 化为三次积分。
解:(1)在直角坐标系下,
两曲面的交线为⎪⎩⎪⎨⎧==+⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+=++
13 342222222z y x z y x z y x , }3),{(22≤+=y x y x D xy 。
⎰⎰⎰--+----=22432223233
3),,(y x y
x x x dz z y x f dy dx I 。
(2)在柱面坐标系下,
}43 ,30 ,20),,{(22
ρ-≤≤ρ≤ρ≤π≤ϕ≤ϕρ=Ωz z ,dz d d dV ϕρρ=,
(3)在球面坐标系下,21ΩΩ=Ω ,
}20 ,30 ,20),,{(1≤≤π
≤θ≤π≤ϕ≤ϕθ=Ωr r ,
}sin cos 30 ,23
,20),,{(22θθ≤≤π≤θ≤ππ≤ϕ≤ϕθ=Ωr r , ϕθθ=d drd r dV sin 2。