3.1 二重积分

高等数学 A2



周维祺

引入:一元函数的定积分

二重积分

设定

  • 为平面上一有界闭区域

  • , 其中是一矩形,考虑:



  • 中的小矩形

  • ,则记,并记其面积为, 直径为

设定

  • 设有定义在有界闭区域上的二元连续函数

  • 中任取一点,记

  • 是以为底,为高的柱体体积

二重积分的定义

时,有极限

且该极限与的选取均无关

则称上的二重积分,记作

练习

  • 考虑函数,其中

  • , 其中
    ,记的面积

  • 分别计算以及
    的值,并计算的极限

练习

证明在上例中,只要,则都收敛到同一极限

二重积分的性质:线性性

二重积分的性质:对于积分区域的可加性

二重积分的性质:一些不等式

二重积分的性质:中值定理

在有界闭区域上连续,的面积
则存在,使得

中值定理的证明

  • 在有界闭区域上连续上有最大、最小值





  • 由介值性得存在,使

小结

  • 二重积分的定义

  • 二重积分的线性性、积分区域的可加性

  • 一些常用不等式

  • 二重积分的中值定理