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第 23 讲. 三重积分坐标变换. 一般坐标变换. 定理 1. 设. 为有界闭域,函数 f ( x, y, z ) 在. 上连续 ,. 变换. 具有连续偏导数,且将. 一一地映成. 而在. 上. 则. 雅可比行列式. 柱坐标. 将空间点的 x , y 坐标用极坐标代替, z 坐标不变。. z. 从 x 轴正向到 OM 0 的角,. 称. 为点 M 的 柱坐标 。. O. 空间除 x 轴上的点外,每点都有. y. x. 有时也可规定. 唯一 的柱坐标。. 的柱坐标表示。. 其中. 为. 柱面坐标变换. 考虑变换.
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第 23 讲 三重积分坐标变换
一般坐标变换 定理 1.设 为有界闭域,函数f(x, y, z) 在 上连续, 变换 具有连续偏导数,且将 一一地映成 而在 上 则 雅可比行列式
柱坐标 将空间点的 x, y坐标用极坐标代替,z坐标不变。 z 从 x轴正向到 OM0的角, 称 为点 M的柱坐标。 O 空间除 x轴上的点外,每点都有 y x 有时也可规定 唯一 的柱坐标。
的柱坐标表示。 其中 为 柱面坐标变换 考虑变换 对应的雅可比行列式 成立
设 在 x y 面的投影区域 为 D, 由 z 例 1. 计算 其中 围成。 解: 则在柱坐标变换 O y 下, D表示为 : x 因此
例 2. 求抛物面 z 截得的有界体的体积。 被平面 解: 有界体为 其体积为 V, 在 x y 面的投影区域 为 D, O 则在柱坐标变换 y x 下, D表示为 : 因此
与 练习. 计算球面 z 围成的区域的体积 V。 2 o y x
z 球坐标 z轴正 向与 OM的夹角, 从 x轴正向到 OM0的角, y 称 为点 M的球坐标。 O x 空间除 x轴上的点外,每点都有 唯一 的球坐标。 有时也可规定
特殊曲面 z 球面。 锥面。 半平面。 O y x
的球坐标表示。 其中 为 球坐标变换 考虑变换 对应的雅可比行列式 成立
表示为 由 其中 例 3. 计算 z 球面 及锥面 围成。 作球坐标变换 解: o y x 则锥面为 球面为
作球坐标变换 解: z 则锥面为 球面为 表示为 o y x
是由 其中 例 4. 计算 z 球面 围成的区域。 作球坐标变换 解: 1 o 则球面方程为 表示为 x y
z 作球坐标变换 解: 则球面方程为 表示为 1 o x y
与 练习. 计算球面 z 围成的区域 W的体积 V。(用球坐标) 2 o y x
围成的区域 例 5. 计算曲面 w 的体积 V. 作变换 解: 则在 u v w坐标系内,所给曲面变为 v 变换对应的雅可比行列式为 u 因此
作变换 解: 则在 u v w坐标系内,所给曲面变为 w 变换对应的雅可比行列式为 因此 v u