Какво трябва да знаем:       Определени интеграли- полагания       Формули на Уолис      
Полагания при тройните интеграли       Повърхнини – уравнения и графики      
Преминаване от декартови в полярни координати при двойните интеграли – пояснения
Преминаване от декартови в полярни координати при двойните интеграли – задачи
Сферични координати       Кратни интеграли в правоъгълна област
Висша математика II част
Векторен анализ

Посвещавам на студентите от висшето транспортно училище „Тодор Каблешков” - София

Преминаване от декартови в полярни, цилиндрични и сферични координати при тройните интеграли - задачи

Задача 1. Задача 1 Т1
Областта на интегриране е горната част на полусфера с радиус 2. Полусфера S1_D1
Подинтегралната функция е безкрайност по точките от сферата а в нейния център е 1/2. Стойности на подинтегралната функция S1_D2
Преминаваме към сферични координати. Якобианът на този преход е ρ2sinψ.
Формула S1_F1
Новите граници на интегриране определят правоъгълна област, така че Интегриране в правоъгълна област S1_F2
Последните два интеграла се решават лесно и тяхното произвдение е 2π.
Първият заслужава нашето специално внимание.
Ще решим определения интеграл
Определен интеграл S1_F3
Полагаме x = asint. Интегралът придобива вида: След полагането S1_F4
Окончателно получаваме: Тази работа с учене не става! S1_F5
Задача 2. Задача 3 Т2
Областта на интегриране е слоят между двете централни сфери с радиуси 1 и 2. Две концентрични сфери S2_D1
Преминаваме към сферични координати. Якобианът на този преход е ρ2sinψ.
Интегралът в сферични координати S2_F1
Новите граници на интегриране определят правоъгълна област, така че Интегриране в правоъгълна област S2_F2
Задача 3. Задача 3 Т3
Повърхнината с уравнение y2 + z2 = a2 представлява цилиндрична повърхност с управителна крива y2 + z2 = a2 , която е окръжност с център O и радиус a, разположена в равнината Oyz. Четвърт от областта, заключена между две такива концентрични цилиндрични повърхнини е изобразена на чертежа.
Пръстен S3_D1

Равнините x=1 и x=2 са успоредни на равнината Oyz. Едната от тях може да се каже че е начертана. Да начертаем и другата.
S3_D2

Сега вече нещата се изясняват.
Може би е по-добре да изобразим координатната система така, че оста Ox да е нагоре.
И да не забравяме, че досега разглеждахме една четвърт от областта на интегриране.
S3_D3

Ситуацията в равнината Oyz е от ясна – по-ясна. S3_D4
Преминаваме към полярни координати с "основа" равнината Oyz. Якобианът на този преход е ρ.
По точно е да кажем, че преходът е в цилиндрични координати чрез формулите x = x     y = ρcosφ     z= ρsinφ
Но това не е съществено, защото якобианът на двата прехода е един и същ.
S3_F1
Новите граници на интегриране определят правоъгълна област, така че
Правоъгълна област S3_F2
Задача 4. Задача 4 Т4 където V е областта, ограничена от коничнита повърхнина и равнината y = 2.
Конус с ос Oy S4_D1

Преминаваме към полярни координати с "основа" равнината Oxz.     x = ρcosφ     y = y     z = ρsinφ
Якобианът на този преход е ρ.
Същият - обърнат. Прилича на пумпал. S4_D2
S4_F1
Областта, за съжаление не е правоъгълна. S4_F2
Пресмятаме най-вътрешния интеграл Формула на Нютон-Лайбниц S4_F3
Сега вече областта е правоъгълна. S4_F4

Какво ще научим:         Приложения на тройния интеграл         Теорема на Гаус - Остроградски