Вычисление тройного интеграла, распространенного на параллелепипед

Изложение вопроса о вычислении тройного интеграла начнем с того случая, когда тело, в котором определена функция , представляет собой прямоугольный параллелепипед (рис.1), проектирующийся на плоскость в прямоугольник .

Теорема. Если для функции существует тройной интеграл

(5)

и при каждом постоянном из — двойной интеграл

,

то существует также повторный интеграл

, (7)

и выполняется равенство

.

доказательство: Разделим промежутки , , на части с помощью точек

,

,

,

тем самым разложим параллелепипед (Т) на элементарные параллелепипеды

и одновременно прямоугольник — на элементарные прямоугольники

(где и пробегают те же значения, что и только что).

Положив

имеем в силу 1.3, 1.7,

для всех значений из . Фиксируя произвольное значение , в этом промежутке, просуммируем подобные неравенства для всех значений j и k; мы получим неравенства

.

Наконец, умножим эти неравенства почленно на и просуммируем на этот раз по значку :

.

Крайние члены представляют собой суммы Дарбу для интеграла и стремятся к нему, как к пределу, при стремлении к нулю всех разностей , , . Значит, к тому же пределу стремится интегральная сумма, стоящая посредине. Этим доказано одновременно как существование интеграла, так и равенство. Если предположить еще существование простого интеграла

при любых значениях х из , у из ,то двойной интеграл в равенстве (8) можно заменить повторным и окончательно получим:

.

Таким образом, вычисление тройного интеграла приводится к последовательному вычислению трех простых интегралов. Роли переменных , в формуле (10), разумеется, могут быть произвольно переставлены.

Если , то

И здесь роли переменных можно переставлять.

В частности, для случая непрерывной функции ,очевидно, имеют место все формулы (8), (10), (11) и им подобные, получающиеся перестановкой переменных [3].

Безопасность и формирование мировоззренческой устойчивости учащихся в чрезвычайных ситуациях
На протяжении веков общество заботилось о своих идеологических, религиозных основах, но в последнее время в плане создания некой идейной парадигмы развития общества демократия проявила такое свойство, как легковесность. Так, например, в эпоху развитого социализма в нашей стране проблема формировани ...

Экспериментальное исследование развития музыкальности детей младшего дошкольного возраста в процессе восприятия музыки
В экспериментальном исследовании приняли участие 16 воспитанников младшей группы ДОУ при ОУ СОШ № 4 «Дошкольные группы» г.Сызрани Самарской области. Исследовательская работа проходила в три этапа: констатирующий, формирующий и контрольный. Цель опытно-экспериментальной работы: выявление начального ...

Историческое развитие гуманизма, основы современного гуманизма
Гуманность или человечность – одно из основных жизнепроявлений человека. Это качество возникало и развивалось на самых ранних этапах человеческой истории, надо полагать, едва ли не вместе с превращением гоминид – в Homo sapiens, стада – в общество. Свидетельства его древности сохранили и языки, и п ...