אינטגרלים משולשים

Download Report

Transcript אינטגרלים משולשים

Slide 1

‫בס"ד‬

‫אינטגרלים משולשים‬
‫(והחוט המשולש לא במהרה יינתק)‬

‫פרופ' נח דנא‪-‬פיקארד‬
‫אדר ב' תשס"ח‬


Slide 2

‫סכומי רימן‬
‫חלוקת התחום לתיבות אלמנטריות‬

‫‪‬‬

‫אם הגבול באגף ימין קיים‬
‫וסופי‪,‬‬
‫‪f ( xk , yk , zk ) Vk‬‬

‫‪‬‬
‫‪k‬‬

‫‪2‬‬

‫‪f ( x , y , z ) dV  lim‬‬

‫‪Vk  0‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬

‫‪D‬‬

‫‪‬‬


Slide 3

‫אינטגרציה על קופסה (‪)1‬‬

‫‪3‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 4

‫אינטגרציה על קופסה (‪)2‬‬

‫‪4‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 5

‫אינטגרציה על קופסה (‪)3‬‬

‫‪5‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 6

)‫משפט פוביני (חלש‬

‫ פונקציה אינטגרבילית על התיבה‬f ‫ תהי‬
B  [a, b]  [c, d]  [p, q]

‫אזי‬

q d b

 f(x,

y, z) dx dy dz 

B

   f(x,

y, z) dx dy dz 

p c a
q b d



   f(x,

y, z) dy dx dz 

p a c
b q d



   f(x,

y, z) dy dz dx

a p c

‫נח דנא 'פרופ‬- ‫פיקארד‬- ‫אינטגרלים משולשים‬

6


Slide 7

‫דוגמאות‬

‫‪ ‬דוגמא ‪:1‬‬

‫‪( x  yz ) dx dy dz‬‬

‫‪ ‬דוגמא ‪:2‬‬
‫‪dx dy dz‬‬

‫‪yz‬‬
‫‪x‬‬

‫‪7‬‬

‫‪e‬‬

‫‪4‬‬

‫‪4‬‬

‫‪3‬‬

‫‪‬‬

‫‪1‬‬

‫‪0‬‬

‫‪2‬‬

‫‪4‬‬

‫‪1‬‬

‫‪‬‬

‫‪1‬‬

‫‪1‬‬

‫‪I ‬‬

‫‪1‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬

‫‪J ‬‬


Slide 8

‫תחומים "פשוטים"‬

‫‪8‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 9

‫תחום ‪-z‬פשוט‬

‫הפאה העליונה נתונה ע"י ‪x+y+z=2‬‬

‫‪9‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 10

‫תחום ‪-y‬פשוט‬

‫הפאה העליונה נתונה ע"י ‪x+y+z=2‬‬

‫‪10‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 11

‫גלילים‬
‫‪‬‬

‫דוגמא ‪:1‬‬

‫‪‬‬

‫דוגמא ‪:2‬‬

‫‪2‬‬

‫‪x‬‬

‫‪1‬‬

‫‪z‬‬

‫‪2‬‬

‫‪2‬‬

‫‪x‬‬

‫‪1‬‬

‫‪z  1‬‬

‫‪2‬‬

‫‪11‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 12

‫חישוב אינטגרל‪ :‬דוגמא‬
‫‪‬‬

‫חשב את האינטגרל‬
‫‪x‬‬

‫‪ye dV‬‬
‫‪D‬‬

‫‪‬‬

‫‪I ‬‬

‫כאשר ‪ D‬הוא האיזור בשמיני‬
‫הראשון המוגבל ע"י‬
‫המישור שמשוואות היא‬
‫‪. x+y+z=2‬‬

‫‪12‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 13

‫אלגברת האינטגרלים‬

‫‪13‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 14

‫מציאת גבולות האינטגרציה‬

‫‪ ( x , y , z ) dz dy dx‬‬
‫‪14‬‬

‫) ‪z f2 ( x, y‬‬

‫‪‬‬

‫) ‪z  f1 ( x , y‬‬

‫)‪yg2 (x‬‬
‫) ‪y  g1 ( x‬‬

‫‪xb‬‬

‫‪ ‬‬
‫‪xa‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬

‫‪I ‬‬


Slide 15

‫דוגמאות‪ :‬חשב את הנפח של הגופים הנתונים‬

‫‪ .1‬הטטרהדרון בשמיני‬
‫הראשון המוגבל ע"י‬
‫מישורי המערכת‬
‫והמישורים‬
‫שמשוואותיהם הן ‪x+z=1‬‬
‫ו‪.y+2z=2 -‬‬
‫‪ .2‬הפרוסה הנחתכת מן‬
‫הגליל שמשוואתו היא‬
‫‪ y=x2-1‬והמשיורים‬
‫שמשוואותיהם הן ‪z+y=0‬‬
‫ו‪.z=0 -‬‬
‫‪15‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 16

‫ועוד חישוב נפח ‪1 -‬‬
‫‪‬‬

‫מצאו את נפח האיזור‬
‫במרחב הנמצא מעל‬
‫הריבוע הנתון ע"י‬
‫‪ 3  x  3,  3  y  3‬‬

‫והמוגבל ע"י המשטחים‬
‫הנתונים ע"י המשוואות‬
‫הבאות‪:‬‬
‫‪x  y  5z  3  0‬‬
‫‪2x  y  6z  2  0‬‬
‫‪‬‬

‫תשובה‪:‬‬
‫‪z  (3 x  y ) / 5‬‬

‫‪dz dy dx‬‬

‫‪16‬‬

‫‪‬‬

‫‪z  ( 2  2 x  y ) / 6‬‬

‫‪y 3‬‬
‫‪y  3‬‬

‫‪‬‬

‫‪x3‬‬

‫‪‬‬

‫‪x  3‬‬

‫‪I ‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 17

‫פקודות ‪Maple‬‬

‫‪17‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 18

‫חישוב נפח ‪2 -‬‬
‫‪‬‬

‫מצאו את נפח האיזור‬
‫במרחב המוגבל ע"י‬
‫המשטחים הנתונים ע"י‬
‫המשוואות הבאות‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬

‫‪‬‬

‫‪zx y‬‬
‫‪2‬‬

‫‪z 8 x  y‬‬
‫‪2‬‬

‫תשובה‪:‬‬
‫‪2‬‬

‫‪dz dx dy‬‬

‫‪2‬‬

‫‪z 8 x  y‬‬
‫‪2‬‬

‫‪2‬‬

‫‪‬‬

‫‪zx  y‬‬

‫‪2‬‬

‫‪2‬‬

‫‪x  y 4‬‬
‫‪2‬‬

‫‪dz  d  d ‬‬
‫‪18‬‬

‫‪‬‬

‫‪z 8 ‬‬
‫‪2‬‬

‫‪dV ‬‬
‫‪D‬‬

‫‪ 2‬‬

‫‪ ‬‬

‫‪z‬‬

‫‪0‬‬

‫‪‬‬

‫‪  2‬‬
‫‪0‬‬

‫‪‬‬

‫‪I ‬‬
‫‪‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 19

‫חישוב נפח ‪3 -‬‬
‫‪‬‬

‫מצאו את נפח האיזור‬
‫במרחב המוגבל ע"י‬
‫המשטחים הנתונים ע"י‬
‫המשוואות הבאות‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬

‫‪19‬‬

‫‪z  x  3y‬‬
‫‪2‬‬

‫‪z 8 x  y‬‬
‫‪2‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 20

‫ממוצע של פונקציה על תחום סגור וחסום במרחב התלת‪-‬מימדי‬

‫‪ ‬אם ‪ f‬היא פונקציה מוגדרת ורציפה בתחום ‪ D‬סגור‬
‫וחסום במרחב ‪ ,R3‬אזי הממוצע של ‪ f‬על ‪ D‬נתון ע"י‬
‫הנוסחה‪:‬‬
‫‪1‬‬

‫‪f ( x , y , z ) dV‬‬
‫‪D‬‬

‫‪‬‬
‫)‪(D‬‬

‫‪f ( x , y , z ) dV‬‬
‫‪D‬‬

‫‪Vol‬‬

‫‪‬‬

‫‪ dV‬‬
‫‪D‬‬

‫‪20‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬

‫‪ f ,D ‬‬

‫‪‬‬


Slide 21

‫ דוגמא‬- ‫ממוצע‬
‫נתון‬
‫אזי הממוצע על הקוביה‬
‫נפח‬:‫הנתונה הוא (תזכורת‬
:)1 ‫הקוביה הזאת הוא‬
f ( x , y , z )  xy  z



( xy  z ) dV 
2

D

1

1

1

0

0

0





1

0

0







0



2

1 2

x
y

xz
dy dz 
2


 x0
y 1

1



( xy  z ) dx dy dz

x 1

1

2

1 2

y

yz
dz 
4


 y0



1

0

1

y

z
 dy dz
0  2

1

1


z

0  4  dz
1

z 1

1 2
3
1
  z z 
 .
2  z0 4
4
‫נח דנא 'פרופ‬- ‫פיקארד‬- ‫אינטגרלים משולשים‬

21


Slide 22

‫החלפת סדר האינטגרציה‬
‫שינו את סדר האינטגרציה וחישבו את האינטגרלים‪:‬‬
‫‪2‬‬

‫‪dx dy dz‬‬

‫) ‪cos ( x‬‬
‫‪z‬‬
‫‪2‬‬

‫‪dy dx dz‬‬

‫‪22‬‬

‫‪zy‬‬

‫‪12 xze‬‬

‫‪1‬‬

‫‪2‬‬

‫‪ ‬‬

‫‪2y‬‬

‫‪0‬‬

‫‪1‬‬

‫‪1‬‬

‫‪2‬‬

‫‪4‬‬

‫‪0‬‬

‫‪1‬‬

‫‪‬‬

‫‪x‬‬

‫‪0‬‬

‫‪I ‬‬

‫‪0‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬

‫‪J ‬‬


Slide 23

‫מסה ומרכז כובד‬
‫נתון תחום ‪ D‬סגור וחסום במרחב התלת‪-‬מימדי‪ .‬בעצם‬
‫‪ D‬מגדיר גוף שבו צפיפות החומר בנקודה )‪(x,y,z‬‬
‫מסומנת ב‪.δ(x,y,z) -‬‬
‫המסה של הגוף‪M    ( x , y , z ) dV :‬‬
‫מומנטים ראשונים‪:‬‬
‫‪D‬‬

‫‪y  ( x , y , z ) dV‬‬
‫‪D‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪zx‬‬

‫‪x  ( x , y , z ) dV , M‬‬
‫‪D‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪yz‬‬

‫‪z  ( x , y , z ) dV , M‬‬
‫‪D‬‬

‫קואורדינטות של מרכז הכובד‪:‬‬
‫‪xy‬‬

‫‪M‬‬

‫‪M‬‬
‫‪23‬‬

‫‪, z‬‬

‫‪xz‬‬

‫‪M‬‬

‫‪, y‬‬

‫‪yz‬‬

‫‪M‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬

‫‪M‬‬

‫‪M‬‬

‫‪x‬‬

‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪xy‬‬

‫‪M‬‬


Slide 24

‫דוגמא‬
‫‪‬‬

‫‪‬‬

‫‪24‬‬

‫מצא את מרכז נכובד של‬
‫הגוף בעל צפיפות אחידה ‪δ‬‬
‫המוגבל ע"י מישור ‪xy‬‬
‫והפרולואיד שמשוואתו‬
‫היא ‪.z=4-x2-y2‬‬
‫תשובה‪.G(0,0,4/3) :‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 25

‫החלפת קואורדינטות‬
‫‪‬‬

‫‪25‬‬

‫פקודות ‪Maple‬‬

‫‪> ?coords‬‬
‫‪> ?changecoords‬‬
‫]‪> ?plot3d[coords‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 26

‫קואורדינטות גליליות‬

‫‪26‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 27

‫משטחים מיוחדים‪ -‬קואורדינטות גליליות‬
‫קואורדינטות גליליות מתאימות לתאור המשטחים הבאים‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪27‬‬

‫גלילים בעלי ציר לאורך ציר ה‪z-‬‬
‫מישורים המכילים את ציר ה‪z-‬‬
‫מישורים מאונכים לציר ה‪z-‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 28

‫משטחים מיוחדים‪ -‬קואורדינטות גליליות‬

‫‪28‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 29

‫נפח אלמנטרי בקואורדינטות גליליות‬

‫‪dV  dz r dr d ‬‬

‫‪29‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 30

‫חישובי אינטגרלים משולשים בעזרת קואורדינטות גליליות‬

‫נתונה פונקציה ‪ f‬של שלושה משתנים )‪ (x,y,z‬בתחום חסום‬
‫וסגור ‪ D‬במרחב ‪ .R3‬אזי‪:‬‬
‫‪f (r cos  , r sin  , z ) r dz dr d ‬‬
‫‪D‬‬

‫‪30‬‬

‫‪‬‬

‫‪f ( x , y , z ) dV ‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬

‫‪D‬‬

‫‪‬‬


Slide 31

‫דוגמא‬
‫‪‬‬

‫מצא את גבולות‬
‫האינטגרציה עבור פונקציה‬
‫המוגדרת בתחום ‪ D‬ב‪R3 -‬‬
‫המוגבל ע"י‬
‫‪ ‬מישור ‪xy‬‬
‫‪ ‬הגליל שמשוותו היא‬
‫‪x2+(y-1)2=1‬‬
‫‪ ‬הפרבולואיד שמשוואתו היא‬
‫‪z=x2+y2‬‬

‫‪31‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 32

‫פתרון השאלה הקודמת‬
‫‪ .1‬הבסיס של ‪ D‬הוא העיגול ‪R‬‬
‫במישור ‪ xy‬בעל משוואה‬
‫‪x2 + (y-1)2 = 1‬‬
‫‪x2 + y2 - 2y + 1 = 1‬‬
‫‪r2 - 2r sinθ = 0‬‬
‫‪ .2‬גבולות‪ :z-‬ישר העובר דרך‬
‫נקודה )‪ M(r,θ‬בבסיס ‪R‬‬
‫ומקביל לציר ‪ z‬נמצא‬
‫בתוך ‪ D‬מ‪ z=0 -‬עד‬
‫‪.z=x2+y2=r2‬‬
‫‪32‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 33

‫המשך הדוגמא‬
‫‪ .3‬גבולות‪ :r-‬קרן היוצאת מן‬
‫הראשית במישור ‪ xy‬נכנסת‬
‫כאשר ‪ r=0‬ויוצאת כאשר‬
‫‪.r=2 sin θ‬‬
‫‪ .4‬גבולות‪ :θ-‬כאשר הקרן‬
‫הנ"ל עוברת על כל ‪,R‬‬
‫הזוית שלה עם ציר ה‪x-‬‬
‫עוברת מ‪ θ=0 -‬עד ‪.θ=π‬‬

‫‪33‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 34

‫מסקנת העבודה‬
‫‪‬‬

‫האינטגרל המבוקש‪:‬‬

‫‪2‬‬

‫‪f ( r ,  , z ) dz r dr d ‬‬
‫‪34‬‬

‫‪zr‬‬

‫‪‬‬

‫‪z 0‬‬

‫‪r  2 sin ‬‬

‫‪ ‬‬

‫‪ ‬‬

‫‪r 0‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬

‫‪0‬‬

‫‪I ‬‬


Slide 35

‫עוד דוגמא בקואורדינטות גליליות‬
‫‪‬‬

‫‪35‬‬

‫‪ D‬הוא הגוף התחום ע"י‬
‫הגלילים שבסיסיהם הם‬
‫מעגל היחידה והקרדיואיד‬
‫שמשוואתו היא )‪,r=1+cos(θ‬‬
‫וכך שהתחתית במישור ‪xy‬‬
‫וה"גג" במשיור שמשוואתו היא‬
‫‪.z=4‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 36

‫קואורדינטות כדוריות‬

‫‪36‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 37

‫משטחים מיוחדים‪ -‬קואורדינטות כדוריות‬
‫קואורדינטות כדוריות מתאימות לתיאור המשטחים הבאים‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬

‫‪37‬‬

‫כדורים שמרכזם בראשית הצירים‬
‫חרוטים שקודקודם בראשית הצירים‬
‫מישורים העוברים דרך ציר ה‪z-‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 38

‫משטחים מיוחדים‪ :‬כדור בקואורדינטות כדוריות‬

‫‪38‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 39

‫ חרוט בקואורדינטות כדוריות‬:‫משטחים מיוחדים‬
> restart;with(plots):
> sphereplot([r,theta,Pi/3],
r=0..2,theta=0..2*Pi,
axes=normal,
style=patchnogrid,
view=[-2..2,-2..2,0..2]);

‫נח דנא 'פרופ‬- ‫פיקארד‬- ‫אינטגרלים משולשים‬

39


Slide 40

‫ מישור בקואורדינטות כדוריות‬:‫משטחים מיוחדים‬
> restart;with(plots):
> sphereplot([r,Pi/3,phi],
r=0..2,phi=0..2*Pi,
axes=normal,
style=patchnogrid,
view=[-2..2,-2..2,0..2]);

‫נח דנא 'פרופ‬- ‫פיקארד‬- ‫אינטגרלים משולשים‬

40


Slide 41

‫התמרת קואורדינטות מכדוריות לגליליות‬

‫‪41‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 42

‫נפח אלמנטרי בקואורדינטות כדוריות‬

‫‪42‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 43

‫חישובי אינטגרלים משולשים בעזרת קואורדינטות כדוריות‬

‫נתונה פונקציה ‪ f‬של שלושה משתנים )‪ (x,y,z‬בתחום חסום‬
‫וסגור ‪ D‬במרחב ‪ .R3‬אזי‪:‬‬
‫‪f (  cos  sin  ,  sin  sin  ,  cos  )  sin  d  d  d ‬‬
‫‪2‬‬

‫‪D‬‬

‫‪43‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬

‫‪‬‬

‫‪f ( x , y , z ) dV ‬‬
‫‪D‬‬

‫‪‬‬


Slide 44

‫עוד חישוב נפח‬
‫מצא את הנפח של הגוף המוגבל‬
‫ע"י כדור שמרכזו בראשית‬
‫ והחרוט שקודקודו‬,2 ‫ורדיוסו‬
‫בראשית וזית הראש שלו היא‬

> s1:=plot3d(4,t=0..2*Pi,
p=0..Pi/4,coords=spherical,
axes=boxed,
scaling=constrained,
color=blue):
 s2:=plot3d(z,t=0..2*Pi,
z=0..2*sqrt(2),
coords=cylindrical, axes=boxed,
scaling=constrained,
color=yellow):



 /2

V 

  2



0

  / 4



0

 2



0

‫נח דנא 'פרופ‬- ‫פיקארד‬- ‫אינטגרלים משולשים‬

 sin  d  d  d 
2

44


Slide 45

‫חישוב נפח‬

‫‪45‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 46

‫החלפת קואורדינטות באינטגרלים משולשים‬
‫‪‬‬

‫נניח שהתחום ‪ G‬במרחב ‪ uvw‬נהפך לתחום ‪ D‬במרחב ‪xyz‬‬
‫ע"י העתקות גזירות‬

‫) ‪x  g ( u , v , w ), y  h ( u , v , w ), z  k ( x , y , z‬‬
‫‪‬‬

‫כל פונקציה ‪ F‬של המשתנים ‪ x,y,z‬מגדירה פונקציה ‪ H‬של‬
‫המשתנים ‪: u,v,w‬‬

‫)) ‪H ( u , v , w )  F ( x , y , z )  F ( g ( u , v , w ), h ( u , v , w ), k ( u , v , w‬‬

‫‪‬‬

‫אזי‬
‫‪du dv dw‬‬

‫) ‪ ( x, y, z‬‬
‫) ‪ (u , v , w‬‬
‫‪ ‬‬

‫) ‪F ( x , y , z ) dx dy dz   H ( u , v , w‬‬
‫‪G‬‬

‫|) ‪ | J ( u , v , w‬‬

‫‪46‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬

‫‪D‬‬

‫‪‬‬


Slide 47

‫דטרמיננטת יקובי ‪ -‬היקוביאן‬
‫‪‬‬

‫האינטגרל‪:‬‬
‫‪du dv dw‬‬

‫) ‪ ( x, y, z‬‬
‫) ‪ (u , v , w‬‬
‫‪ ‬‬

‫) ‪F ( x , y , z ) dx dy dz   H ( u , v , w‬‬
‫‪G‬‬

‫‪D‬‬

‫‪‬‬

‫|) ‪ | J ( u , v , w‬‬

‫‪‬‬

‫כאשר המטריצה‬

‫‪x ‬‬
‫‪‬‬
‫‪w ‬‬
‫‪y ‬‬
‫‪w ‬‬
‫‪z ‬‬
‫‪‬‬
‫‪w ‬‬

‫‪x‬‬
‫‪v‬‬
‫‪y‬‬
‫‪v‬‬
‫‪z‬‬
‫‪v‬‬

‫‪ x‬‬
‫‪‬‬
‫‪ u‬‬
‫‪ ( x, y , z )  y‬‬
‫‪‬‬
‫‪ (u , v , w )   u‬‬
‫‪ z‬‬
‫‪‬‬
‫‪ u‬‬

‫נקראת היקוביאן של הטרנספורמציה (החלפת הקואורדינטות)‬

‫‪47‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 48

‫דוגמא‬

‫‪48‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 49

‫המשך הדוגמא‬
‫‪ ‬הקואורדינטות מסודרות לפי פאה קדמית‪-‬פאה‬
‫אחורית‪:‬‬
‫‪G‬‬
‫‪D‬‬

‫‪49‬‬

‫אינטגרלים משולשים ‪-‬פיקארד ‪-‬נח דנא 'פרופ‬


Slide 50

‫מקורות של חלק מהתמונות‬

http://mathworld.wolfram.com/
 http://www.math.montana.edu/frankw/ccp/mul
tiworld/multipleIVP/spherical/body.htm
 http://www.math.montana.edu/frankw/ccp/mul
tiworld/multipleIVP/cylindrical/body.htm


‫נח דנא 'פרופ‬- ‫פיקארד‬- ‫אינטגרלים משולשים‬

50


Slide 51

‫תוכנות שימושיות לשרטוט‬

WINPLOT:
math.exeter.edu/rparris/winplot.html
 DPGRAPH: www.dpgraph.com


‫נח דנא 'פרופ‬- ‫פיקארד‬- ‫אינטגרלים משולשים‬

51