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三重积分练习题

三重积分练习题
1. 计算cos()I y x z dxdydz Ω
=
+⎰⎰⎰,Ω由抛物柱面y =平面0,0,2
y z x z π
==+=
所围区域。


28
16
π-)
2. 计算I z dxdydz Ω
=⎰⎰⎰
,Ω由z =与223x y z +=围成。

(134
π

3. 计算I Ω
=⎰⎰⎰
,Ω为由2221x y z ++≤和z ≥所围区域。


20
π

4. 已知()f x 连续,222
()[()]F t z f x y dxdydz Ω
=++⎰⎰⎰,222:0,z h x y t Ω≤≤+≤,求:
()F t '和2
0()
lim t F t t
+
→。

5. 设Ω为平面1(0,0,0)x y z
a b c a b c
++=>>>与三个坐标平面围成的四面体区域,求
(,,)I a b c z dxdydz Ω
=⎰⎰⎰;
若又设a b c h ++=为定值,问,,a b c 怎样取值时,(,,)I a b c 最大,并求此最大值。

(24
,241536
a b c h ) 6. 将22()I f x y dxdydz Ω
=
+⎰⎰⎰
化为球坐标下的三次积分,其中222:1,x y z Ω++≤
0,0x y ≥≥。

7. 设()f u 具有连续导数,求2222
4
01lim
t x y z t f dxdydz t π→++≤⎰⎰⎰。

((0)f ',若(0)0f =;∞,若(0)0f ≠)
8. 计算22
()I x y dxdydz Ω
=+⎰⎰⎰,其中Ω为平面曲线
{
2
20
y z x ==绕z 轴旋转一周形成的曲面与平面8z =所围成的区域。

(10243
π

9. 计算I Ω
=
⎰⎰⎰,其中Ω为22,1,1y x z y =+==之间。

10.设2
2
2
{(,,)|1,0}x y z x y z x y z Ω=++≤++≥,计算三重积分:
(1)22233323x y z I dxdydz x y z Ω+-=++⎰⎰⎰; (2)333
333
6233x y z I dxdydz x y z Ω
+++=+++⎰⎰⎰ 11.求2
22(),,0I x y z dv x
y z z h Ω
=
++Ω+≤≤≤⎰⎰⎰由所围立体。

12.计算下列三重积分
(1)222222
ln(1)1z x y z I dxdydz x y z Ω
+++=+++⎰⎰⎰,其中222
1x y z Ω++≤为。

(2)2
22()
222(),4,0,0,0x
y z I x z e dv x y z x y z -++Ω
=+Ω≤++≤≥≥≥⎰⎰⎰由1所围
(3)222
,:1x
I e dv x y z Ω
=Ω++≤⎰⎰⎰。

10.解:分析 本题中被积函数比较复杂,而积分区域具有关于,,x y z 轮换不变性,所以可以利用积分值与积分变量名称无关这一特点进行计算。

(1) 因为222
333333333
x y z dV dV dV x y z x y z x y z ΩΩΩ
==++++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 所以
原式=222
333333333
230x y z dV dV dV x y z x y z x y z ΩΩΩ
+-=++++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ (2) 因为333
333333333
111333x y z dV dV dV x y z x y z x y z
ΩΩΩ+++==+++++++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 所以
原式=333
333333333
11123333x y z dV dV dV x y z x y z x y z
ΩΩΩ++++++++++++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ =333333333333
1112[]333x y z dV dV dV x y z x y z x y z ΩΩΩ++++++++++++++⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰ =333333
(1)(1)(1)42233x y z dV V x y z πΩ
+++++==+++⎰⎰⎰ 12.解:
(1)22
2
cos ln (1)sin 1r r I r drd d r
ϕϕθϕΩ
+=
+⎰⎰⎰
=
32212
ln (1)
sin cos 0(sin cos 0)1r r d d dr d r
πππϕϕϕθϕϕϕ+==+⎰
⎰⎰

(2)
2
2
2222
2333
1
(sin cos cos )sin (sin cos sin cos )(25)
4r r I r e r drd d d d e r dr e e
ππ
ϕθϕϕϕθ
π
ϕθϕθϕϕ-Ω
-=+⋅=+⋅=
-⎰⎰⎰⎰⎰⎰
(3)由对称性,知 2
22221
cos 20
1(0)
2
2sin 2z
r x y z z I e dv d d e r dr π
πϕϕθϕπ++≤≥===-⎰⎰⎰⎰⎰
⎰。

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