二重积分的中值定理

设函数的面积,则在上至少存在一点,使得:

根据上存在。又根据,所以有:

显然,所以把上述不等式各除以,有:

上述不等式说明是介于之间的值,根据,所以在上至少存在一点,使得:

举例说明下上述定理,因为函数,所以函数上存在,如下图所示。

函数及其在上的最值、曲顶柱体

根据可知,同样以为底的情况下,有:

上述结论用代数式表示即为:

所以在之间存在一个,如下图左侧所示。作以为底、高为的平顶柱体,如下图右侧所示,其体积和函数对应的曲顶柱体的体积相等,也就是有

底为、高为的平顶柱体的体积为

由于是介于之间,根据,所以有,其中,如下图所示。

是介于之间,所以有

综上,所以有,也就是下图左侧的平顶柱体的体积,等于下图右侧的曲顶柱体的体积。

底为、高为的平顶柱体

底为、高为的曲顶柱体

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