关于重积分的研究

重积分的计算方法是将重积分转化为累次积分.不少重积分题目不能直接进行积分,需要交换积分的次序才能计算.有些二重积分当被积函数带有绝对值时需将区域划分为几个小区域,在每个小区域内函数有确定的符号,此时再进行积分.有些三重积分,看起来很难直接运算求解,可利用函数奇偶性、轮换对称性,并运用广义球面坐标求解.     

MATLAB在重积分计算中的应用

重积分是高等数学教学的重点和难点,特别是重积分的计算比较复杂,其中涉及积分区域的确定、交换积分次序等;Matlab软件在求解重积分的数值解方面有较大优势,其函数库中包含了求解简单重积分的函数;对复杂的积分,可以先利用Matlab绘制出积分区域,确定积分区域类型,再利用相应函数进行求解;针对二重积分和三重积分的几种不同情况利用Matlab进行了实例说明,并给出了相应的程序;Matlab操作和演示较为方便,在辅助重积分教学方面优势明显。     

利用函数奇偶性和积分区域对称性计算重积分

对于多元函数,利用函数关于某个变量的奇偶性及积分区域的对称性,可简化重积分的计算.     

三重积分变换公式的证明

由于部分三重积分在直角坐标系下计算比较困难,选择适当的坐标变换,使得原坐标下积分区域变换为新坐标系下积分区域,新坐标系下积分面正交.从而各函数在满足一定条件下,证明了积分转换公式的成立.并通过实例验证公式的正确性.     

非退化线性变换在重积分计算中的应用

讨论了被积函数或积分区域可以用二次型来表示的重积分的计算问题,通过引入进非退化线性变换,简化了这类重积分的计算,得出了计算公式.     

计算三重积分的一种特殊方法

计算三重积分的常用方法主要有直接化成累次积分和先做适当的换元后再化成累次积分。这里主要讨论利用三重积分的应用背景,运用函数值相近的分割方法将三重积分的计算转化成微元表达式,从而将三重积分的计算转化成定积分的计算,使得三重积分的计算得以简化,并举例加以说明。     

两类积分的求解

讨论了两类积分的求解问题.对于积分I1=∫+∞-∞e-ax2dx,其中a0为常数,给出了以下几种求解方法:利用它与重积分的关系给出两种解法;利用此类积分的特点巧妙借助伽玛函数给出一种求解方法;根据被积函数的特点和积分区域的特殊性来构造恰当的概率分布求解.对于积分I2=∫c2c1e-a(x-b)2dx,其中a0,b,c1,c2为任意实数,通过构造正态密度和查概率分布表求解.     

关于分部积分法在重积分中的应用

重积分化为累次积分进行计算时,若被积函数不能用初等函数表示时,一般需要交换积分次序,并使用狄利克莱变换来计算。本文主要讨论在不交换次序的情况下如何利用分步积分进行计算的求值方法。     

在直角坐标系下三重积分计算法的探讨

计算重积分的基本方法是将重积分化为累次积分进行计算，而要计算累次积分，其关键是确定出累次积分的上下限，也就是如何用不等式组装积分区域表示出来。本文探讨在直角坐标系下如何将三重积分化为三次单积分来进行计算，主要如何结合结合积分区域的图形将积分区域用不等式组表示出来。     

一类定积分的二重积分法

利用二重积分求积分的方法求解原函数不能用初等函数表示或直接用积分公式计算比较困难的一类定积分.     

利用MATLAB函数求解多重积分的数学实验

计算多重积分通常是一项很复杂的脑力劳动,尤其是涉及到画积分区域图和交换积分,利用MATLAB函数可以轻易地解决这些问题,文中用MATLAB函数求解二重积分、三重积分的实例来加以说明。     

曲面积分和重积分计算的一点差别

从定义出发比较了在计算曲面积分和重积分时,将曲面方程代入被积函数这一做法的正确与否,并就该做法简化某些曲面积分的计算给出了实例说明.     

重积分的妙用

作者在求解美国第54届Putnam数学竞赛的一道试题时,由于巧妙地使用"重积分”,使得整个求解过程变得简洁、明了.从而这一解题思路激发作者收集、整理类似的解题方法,发现该解题方法可以计算不可积的定积分、证明重要的积分不等式和等式等.     

坐标平移在重积分计算中的应用

在计算重积分时,如果积分区域为圆形区域或球形区域,且圆心在原点或球心在原点时,积分区域的划分直观.在实际的计算过程中,可以通过坐标平移的方式,将积分区域的圆心或球心平移至原点处,同时应用积分区域的对称性简化计算.     

多元函数积分计算的一种形式统一法

定积分的计算中,要求积分号的个数、被积函数自变量的个数以及积分变量的个数具有严格的形式统一性.多元函数积分并不具有这个特点,但是它们的计算往往需要利用这个特点化简为多次积分来求值.通过分析发现,形式统一法为多元函数积分的计算提供了一种操作性较强的方法.     

对称区域上二重积分和三重积分的计算

针对平面区域关于坐标轴和坐标原点对称、空间区域关于坐标面和坐标原点对称的对称区域,当被积函数具有奇偶性时,分别给出并证明了在对称区域上的二重积分和三重积分的简化计算方法.     

多元函数积分学的教学探讨

多元函数积分学是数学分析课程教学中的重点和难点.文章从多元函数各种积分概念、各种积分的计算、MATLAB实现三个方面对多元函数积分学的教学进行了初步探讨.     

一种任意重积分自适应递归式快速计算方法

当前一些科学计算软件虽然能够利用数值积分得到复杂积分的近似解,但最多只能求解三重积分.为解决积分计算重数受限问题,基于累次积分的解析计算思路,结合递归算法,提出了一种任意重积分自适应递归式快速计算方法.从原理上介绍了算法思路和递归过程,给出了在MATLAB中运行的算法源程序代码.在算例和工程应用上,将该方法与现有方法进行了对比.结果表明了该方法的有效性,可使计算时间大大缩短,只需提供积分区间和被积函数即可求解,省去了将程序代码与积分重数进行匹配的编程步骤.方法操作简单,计算精度高,速度快,可满足实际工程需要.     

二维Laplace方程Dirichlet问题直接边界积分方程的Galerkin解法

用Green公式和基本解推导得出的直接边界积分方程来求解二维Laplace方程的Dirichlet问题.对直接边界积分方程大都采用配点法求解,还未见有实际用Galerkin边界元来解的报道.对Laplace方程的直接边界积分方程进行变分后,利用Galerkin方法,同时采用线性单元变分对方程进行了求解.该方法需要在边界上计算重积分,推出了第一重积分的解析计算公式,对无奇异性的外层积分则采用高斯数值积分.数值实验表明该方法是可行有效的.     

浅谈三重积分积分限的确定

三重积分积分限的确定一直是高等数学教学的难点与重点,计算方法主要有投影法、截面法、柱面坐标法、球面坐标法等。针对学生空间想象力及作图能力欠缺的现状,结合教学经验和实践,笔者以投影法为实例总结归纳了几种常见的求三重积分积分域的投影区域及积分限的类型,并指出如何确定积分限,以有效解决三重积分的计算,对学习者有一定的指导意义。