שבוע 10 - תכונות של אינטגרלים כפולים, אינטגרלים ב-3 ממדים, החלפת משתנים
תכונות של אינטגרלים כפולים:
- לינאריות:
-
- מקרה מיוחד:
-
- פיצול לתת תחומים:
- אם
כאשר שני תת התחומים קבוצות סגורות, חסומות וזרות (פרט לחיתוך על השפה). -
- אם
- מונוטוניות:
- אם
ב -D -
- אם
- הערה:
- הרעיון הכללי של אינטגרל כפול הוא שהחישוב מתבצע עבור מסה כוללת, כאשר D הוא הלוח, ו - f היא פונ' הצפיפות.
- מונחים נוספים:
- מרכז כובד / מסה:
- אם f קבועה אז מרכז המסה = מרכז התחום ובאופן כללי מרכז המסה:
- מרכז כובד / מסה:
אינטגרל של פונ' בשלושה משתנים:
-
במימד אחד התחום הוא:
-
בשני מימדים התחום הוא:
-
בשלושה מימדים התחום הוא:
-
חישוב האינטגרל:
- מקרה 1:
- כאשר התחום הוא מהסוג:
- האינטגרל יראה מהצורה:
-
- כאשר התחום הוא מהסוג:
- מקרה 2:
- צורה 1:
- כאשר התחום הוא מהסוג:
- האינטגרל יהיה מהצורה:
-
- כאשר התחום הוא מהסוג:
- צורה 2:
- כאשר התחום הוא מהסוג:
- האינטגרל יהיה מהצורה: $$\iiint_D f dV = \iint_D \left[ \int_{\phi_1(x,y)}^{\phi_2(x,y)} f(x,y,z) dz \right] dx dy$$
- כאשר התחום הוא מהסוג:
- צורה 1:
- מקרה 1:
משפט החלפת משתנים:
- עבור החלפת משתנים מהצורה:
- שמשנה את התחום מ - D ל D* כאשר:
-
נוכל להגיד ש:
-
-
החלפת משתנים גלילית:
-
-
החלפת משתנים כדורית:
-
- כאשר
- ומתקיים: