İkiqat inteqral

Vikipediya, azad ensiklopediya
Jump to navigation Jump to search
İnteqral iki əyrinin arasındakı sahə kimi

İkiqat inteqral birdən çox dəyişəni olan  funksiyaların müəyyən inteqralının ümumi formasıdır, məsələn f(x, y) və ya f(x, y, z). R2  sahəsində ikidəyişənli funksiyanın inteqralı ikiqat inteqral,R3 sahəsində üçdəyişənli funksiyanın inteqralı isə üçqat inteqral adlanır.

Giriş[redaktə | əsas redaktə]

Birdəyişənli müsbət funksiyanın müəyyən inteqralının funksiya ilə x oxu arasındakı hissənin sahəsini ifadə etdiyi kimi, ikidəyişənli müsbət funksiyanın ikiqat inteqralı da funksiya tərəfindən təyin olunan əyri ilə (üçdəyişənli Kartezian müstəvisində  z = f(x, y)) sahəni əhatə edən müstəvinin həcmini təyin edir. (Eyni həcm üçqat inteqralla da tapıla bilər f(x, y, z) = 1) Əgər funksiya çoxdəyişənlidirsə o zaman ikiqat integral çoxölçülü funksiyanın hiper həcmini ifadə edəcək.

:

Riyazi tərif[redaktə | əsas redaktə]

 n > 1 halı üçün   "yarı açıq" n-ölçülü hiper dördbucaqlı  T domeninin təyinatı:

Hər interval bölgüsü [aj, bj) sonlu Ij ailəsinin örtüşməyən alt intervalı olan  ijα, ilə sol tərəfdən bağlı sağ tərəfdən isə açıqdır.

Beləliklə sonlu alt dördbucaqlı ailəsi olan C 

şəklində verilir və  T `nin bir bölgüsüdür;alt dördbucaqlı Ck örtüşməyəndir və onların birləşməsi T `dir.

 f : TR , Tüzərində təyin olunan funksiyadır.Hesab edək ki  T `nin hissəsi olan  C, m ald dördbucaqlılar ailəsidir, Cm və

 (n + 1) ölcülü həcmin Riman cəmi

 Pk , Ck `da yerləşən nöqtədir və m(Ck)  intervalların uzunluqları hasilidir.

.

Əgər f Riman mənada inteqrallanandırsa, S ,T üzərində  f  funksiyasının Riman inteqralı adlanır və bu təyin olunur:

Bu ifadə adətən aşağıdakı formada ifadə olunur:

Xassələri[redaktə | əsas redaktə]

İkiqat inteqral bir dəyişənli inteqralla eyni xassələrə malikdir.  (xəttilik, yerdəyişmə, monotonluq və s.). İkiqat inteqralın əsas vacib özəlliyi onun qiymətinin müəyyən şərt daxilindəki inteqralların quruluşundan aslı olmasıdır. Bu özəllik Fubin teoremi adlanır.

Xüsusi hallar[redaktə | əsas redaktə]

 T ⊆ R2, halında, inteqral

f funksiyasının  T üzərində ikiqat inteqralı, və  if TR3 halında inteqral

f funksiyasının T üzərində üçqat inteqralı adlanır.

Sabit funksiyaların inteqrallanması[redaktə | əsas redaktə]

İnteqral c sabit funksiyası olarsa,  inteqral c  ilə domenin ölşüsünün hasilinə bərabərdir.Əgər c = 1 və domen  R2`nin alt sahəsi olarsa, inteqral həmin hissənin sahəsinəf R3`ün alt sahəsi olarsa,həcminə bərabər olar

Nümunə. f(x, y) = 2 və

o halda ki,

,

tərifdən alırıq ki,

x- oxu[redaktə | əsas redaktə]

Əgər D domeni x-oxuna nəzərən normaldırsa və f : DR kəsilməz funksiyadırsa  o zaman  α(x) və β(x) ( [a, b] intervalında təyin olunmuş)  D domenini müəyyənləşdirən iki funksiyadır. Onda:

y-oxu[redaktə | əsas redaktə]

Əgər D domeni y-oxuna nəzərən normaldırsa və f : DR əsilməz funksiyadırsa o zaman α(y) və β(y) ( [a, b]intervalında təyin olunmuş)  D domenini müəyyənləşdirən iki funksiyadır. Onda:

Nümunə[redaktə | əsas redaktə]

İkiqat inteqral[redaktə | əsas redaktə]

İkiqat inteqral

x`dən aslı olan daxili inteqral birinci hesablanır və y sabit kimi qəbul olunur. Və sonda isə nəticə integral y`ə görə inteqrallanır.

Və nəticəni y`ə görə inteqrallayırıq:

Nəzərə almaq lazımdır ki, inteqrallama sırası dəyişə bilər;

Həcmin hesablanması[redaktə | əsas redaktə]

Yuxarıdakı metodları istifadə etməklə müxtəlif cisimlərin həcmini hesablaya bilərik.

  • Silindr: Oturacağı R radiuslu çevrə olan h hündürlüyə sahib silindrin həcm  düsturu:

Bu həmçinin prizmanın həcm düsturuna da uyğundur

.
  • Sfera: R radiuslu sferanın həcmi sferik kordinatların köməyi ilə hesablana bilər:
  • Tetraedr . Tetraedrin həcm düsturu:

Bu həmçinin piramidanın həcm düsturuna uyğundur