Dxy∬f(x,y)dxdy=Duv∬f(x(u,v),y(u,v))∣J∣dudv
这个 ∣J∣ 是绝对值,不为 0
J=xuyuxvyv=∂(u,v)∂(x,y)=∂(x,y)∂(u,v)1
雅可比行列式 作为 xy 面和 uv 面的面积元素的伸缩系数,如果不为 0,就把 uv 上的点集对应到 xy 面上的点集
目标是让函数变更加简单,同时让积分区域变更加规则
对于三元函数也有同样的定义
u=xy2 v=xy
求两个抛物面(有相共轭 z 轴)围起来的体积:
- 求投影区域的边界
- 确定上下,分成两个曲顶柱体体积,因为积分区域一样,直接写成两个函数的差
- 此时边界是椭圆方程,被积函数也是椭圆方程。做三角代换 x=arcosθ,y=brsinθ(广义极坐标),把椭圆变成了圆 r=1
- 把被积函数代入新的自变量
- 确定面积元素的伸缩倍数,即求 雅可比行列式(椭圆的伸缩系数和半径正比 abr)
- 计算二重积分可得