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Mathematica基础——三重积分

时间:2024-11-05 11:37:36

学习一下用Mathematica计算三重积分的方法。

Mathematica基础——三重积分

工具/原料

电脑

Mathematica

方法/步骤

1、先来画图:RegionPlot3D[x^2+y^2<=z<=1,{x,-1,1},{y,-1,1},{z,-0.5,1.5}

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2、求zhege图形的体积:Integrate[Boole[x^2+y^2<=z<=1],{x,-Infinity,Infinity},{y,-Infinity,Infinity},{z,-Infinity,Infinity}]

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3、如果每一个点的密度都是该点的竖坐标,求这个“物体”的质量:Integrate[zBoole[x^2+y^2<=z<=1],{x,-Infinity,Infinity},{y,-Infinity,Infinity},{z,-Infinity,Infinity}]

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4、计算三重积分,题目如下图。Integrate[(x^2+y^2)Boole[x^2+y^2<=4&&Sqrt[x^2+y^2]<=z<=2],{x,-Infinity,Infinity},{y,-Infinity,Infinity},{z,-Infinity,Infinity}]

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5、对Sqrt[x^2+y^2+z^2]求积分,积分区域鋈守踬痊是x^2+y^2+z^2<=z。直接积分:Integrate[Sqrt[x^2+y^2+z^2]Boole[x^2+y^2+z^2&造婷用痃lt;=z],{x,-Infinity,Infinity},{y,-Infinity,Infinity},{z,-Infinity,Infinity}]

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6、转而尝试球坐标变换:令:{x->rSin[u]Cos[v],y->rSi艘绒庳焰n[u]Sin[v],z->鸡堕樱陨rCos[u]}于是有:dxdydz->(r^2)Sin[u]drdudv原题可以化为:Integrate[r^2Sin[u]Sqrt[x^2+y^2+z^2]/.{x->rSin[u]Cos[v],y->rSin[u]Sin[v],z->rCos[u]},{v,0,2Pi},{u,0,Pi/2},{r,0,Cos[u]}]

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