三重积分对一些同学来说是个学习中的难点。
第一在于三重积分的积分区域是空间区域,它往往不像平面区域那么直观,另外当然就是无论选择“先一后二”(投影法),还是“先二后一”(截面法),它都要转化为三次积分,计算量一般要比二重积分要大,这也是它的困难之处。
我们今天讲的这道三重积分的题目,还是比较典型的。
例18求三重积分
,其中
由
所围成。
解题思路
大家比较习惯的思路,通常是采用投影法。
我们把区域
分成两个部分:
以及
然后利用三重积分的区域可加性,由柱面坐标进行计算即可。
这里需要提出一个小细节,事实上,积分区域
关于
平面对称,又因为
是
的奇函数,从而
这样可以减轻一定的计算量。
下面我们再从另一角度来强调我们一直提倡的“和谐化原则”在解题中的作用。
由积分区域关于
的轮换对称性,我们有
之后再根据本题中区域的特点,采用截面法描述积分区域,并由先二后一的方法计算这个三重积分。这个解题过程总的来说,比第一种方法略简单一些。
两种方法都推荐给大家参考学习,都在上面的解答视频中有所体现。
数学者小小选