多元分析
多重積分
單重積分把一個函數在一個區間上累加——想像曲線下的面積。多重積分則在二維、三維乃至更高維的區域上做同樣的事:它把一個函數的值累積在一塊平板、一個實體或更高維區域之上。設想把區域切成微小的小塊,每塊以函數值加權,再求和。
嚴格地說,f 在 R^n 中區域 D 上的黎曼多重積分,是黎曼和的極限:把 D 分成小胞元,把 f 在每個胞元中的值乘以該胞元的 n 維體積,求和,再細化分割。當此極限不依賴於各種選擇而存在時,f 在 D 上可積,其極限記作 f 在 D 上的積分,體積元為 dx(或 dV)。
對平面區域上的非負 f,二重積分是圖像下方的體積;對一個實體,當 f 是密度時,三重積分可給出質量。除一個測度為零的集合外處處連續的有界函數是可積的——而實踐中我們幾乎從不直接計算極限。相反,我們藉助富比尼定理把多重積分化為累次單重積分。
在單位正方形 [0,1] x [0,1] 上對 f(x, y) = 1 積分:二重積分即面積,等於 1。在同一正方形上對 f(x, y) = x + y 積分:它等於 0 到 1 對 (x + 1/2) dx 的積分 = 1/2 + 1/2 = 1。
二重積分作為面積與累積值。
又稱
另見