Замена переменных в двойных интегралах и тройных интегралах

Математика интегралы при вычислении обьема

Интегрирование рациональных функций. Для того, чтобы проинтегрировать рациональную дробь необходимо разложить ее на элементарные дроби.

Метод замены переменной

Рассмотрим неопределенный интеграл F(x) некоторой функции f(x). Для упрощения вычисления интеграла часто удобно выполнить замену переменной. Переход от x к новой переменной u описывается выражением

где x = g (u) - подстановка. Соответственно, обратная функция u = g −1(x) описывает зависимость новой переменной от старой. Важно иметь ввиду, что дифференциал dx должен быть заменен на дифференциал новой переменной du

. Для определенного интеграла, кроме этого, необходимо также изменить пределы интегрирования.

Пример Вычислить .

Решение. Сделаем замену . Тогда . Следовательно, интеграл принимает вид

  Несомненным достоинством этой подстановки является то, что с ее помощью всегда можно преобразовать тригонометрическую функцию в рациональную и вычислить соответствующий интеграл. К недостаткам можно отнести то, что при преобразовании может получиться достаточно сложная рациональная функция, интегрирование которой займет много времени и сил.

  Однако при невозможности применить более рациональную замену переменной этот метод является единственно результативным.

Вычислить интеграл .

Вычислить интеграл .

Геометрические приложения двойных интегралов
Объём цилиндрического тела. Примеры вычисления двойных интегралов. Приложения двойных интегралов к задачам механики. Вычисление площадей и объёмов с помощью двойных интегралов. Вычисление площадей поверхностей с помощью двойного интегрирования.