之前我们学习了二重积分和三重积分的概念,分别用它们来求解了曲顶柱体的体积,以及物体的质量。
曲顶柱体的体积=
非均匀密度物体的质量=
然而,它们的应用远不止于此。比如二重积分还可以求曲面的面积,而三重积分还可以求空间中的各个物体之间的引力。
曲面面积可以由二重积分计算得到
空间中的引力可由三重积分计算得到
那么,这些计算之间有什么共性呢?为什么都可以用积分来完成呢。这是因为这些看似完全不想关的概念,在数学上,其实都是通过分割,近似,合并,求极限的方法来完成的。以二重积分求曲顶柱体的体积为例
这种方法有一个专门的名字,叫做定积分的元素法。下面这一节,我们就利用此方法,来推导一下如何用二重积分来计算曲面的面积。