多元分析
多重积分
单重积分把一个函数在一个区间上累加——想象曲线下的面积。多重积分则在二维、三维乃至更高维的区域上做同样的事:它把一个函数的值累积在一块平板、一个实体或更高维区域之上。设想把区域切成微小的小块,每块以函数值加权,再求和。
严格地说,f 在 R^n 中区域 D 上的黎曼多重积分,是黎曼和的极限:把 D 分成小胞元,把 f 在每个胞元中的值乘以该胞元的 n 维体积,求和,再细化分割。当此极限不依赖于各种选择而存在时,f 在 D 上可积,其极限记作 f 在 D 上的积分,体积元为 dx(或 dV)。
对平面区域上的非负 f,二重积分是图像下方的体积;对一个实体,当 f 是密度时,三重积分可给出质量。除一个测度为零的集合外处处连续的有界函数是可积的——而实践中我们几乎从不直接计算极限。相反,我们借助富比尼定理把多重积分化为累次单重积分。
在单位正方形 [0,1] x [0,1] 上对 f(x, y) = 1 积分:二重积分即面积,等于 1。在同一正方形上对 f(x, y) = x + y 积分:它等于 0 到 1 对 (x + 1/2) dx 的积分 = 1/2 + 1/2 = 1。
二重积分作为面积与累积值。
又称
另见