1 00:00:00,740 --> 00:00:04,160 Допустим, что я хотел бы найти объём куба где 2 00:00:04,160 --> 00:00:07,150 параметры куба-- скажем x между-- x больше 3 00:00:07,150 --> 00:00:10,350 или равен 0, и меньше или равен 4 00:00:10,350 --> 00:00:11,780 ну, не знаю, 3. 5 00:00:11,780 --> 00:00:14,600 Допустим что y больше или равен 0, и 6 00:00:14,600 --> 00:00:17,000 меньше или равен 4. 7 00:00:17,000 --> 00:00:21,270 И тогда скажем что z больше или равен 0 и 8 00:00:21,270 --> 00:00:23,055 меньше или равен 2. 9 00:00:23,055 --> 00:00:26,650 И, я не знаю, используя элементарную геометрию вы могли бы-- 10 00:00:26,650 --> 00:00:30,370 вы понимайте, просто умножать ширину на высоту на 11 00:00:30,370 --> 00:00:31,340 глубену и у вы бы имели обём. 12 00:00:31,340 --> 00:00:34,280 Но то что я хочу делать с етим примером, просто чтобы вы освоились с 13 00:00:34,280 --> 00:00:36,700 тем как выглядит тройной интеграл, и как он относится к 14 00:00:36,700 --> 00:00:39,180 двайному интегралу, и потом в следующим видео мы смогли бы делать 15 00:00:39,180 --> 00:00:40,290 что то слегка труднее. 16 00:00:40,290 --> 00:00:44,040 Так что давай нарисуем тот, этот обём. 17 00:00:44,040 --> 00:00:51,780 Так что это моя ось x, это моя ось z, это y. 18 00:00:54,330 --> 00:00:55,795 x, y, z. 19 00:00:59,600 --> 00:01:00,080 ОК. 20 00:01:00,080 --> 00:01:01,910 И так x между 0 и 3. 21 00:01:01,910 --> 00:01:03,070 Так что x равен 0. 22 00:01:03,070 --> 00:01:09,120 Это x это равен-- довай посмотрим, 1, 2, 3. 23 00:01:09,120 --> 00:01:10,570 y между 0 и 4. 24 00:01:10,570 --> 00:01:13,180 1, 2, 3, 4. 25 00:01:13,180 --> 00:01:15,450 Так плоскость x-y будет выглядеть примерно так. 26 00:01:15,450 --> 00:01:20,520 Остнование куба будет выглядеть как то так. 27 00:01:20,520 --> 00:01:21,770 И тогда z между 0 и 2. 28 00:01:21,770 --> 00:01:25,350 Так что 0 это плоскость x-y, и тогда 1, 2. 29 00:01:25,350 --> 00:01:27,130 Так это было бы верхняя часть. 30 00:01:27,130 --> 00:01:30,600 И может быть я зделаю немножко другим цветом. 31 00:01:30,600 --> 00:01:34,520 Так что это вдоль оси x-z. 32 00:01:34,520 --> 00:01:36,360 Вы бы имели границу здесь, и тогда она 33 00:01:36,360 --> 00:01:38,316 входит так. 34 00:01:38,316 --> 00:01:41,850 Вы бы имели границу здесь, входит так. 35 00:01:41,850 --> 00:01:43,810 Границу там. 36 00:01:43,810 --> 00:01:45,600 Так что мы хотим вычислить обём этого куба. 37 00:01:45,600 --> 00:01:46,370 И вы могли бы сделать. 38 00:01:46,370 --> 00:01:51,540 Ну, можно сказать, глубина 3, основа, ширина 4, 39 00:01:51,540 --> 00:01:53,920 таким образом, в высоте, площади является 12 раз болше. 40 00:01:53,920 --> 00:01:55,170 12 умножать на 2 это 24. 41 00:01:55,170 --> 00:01:58,980 Можно сказать, что это 24 кубических единиц, независимо от 42 00:01:58,980 --> 00:01:59,630 каких единицы мы используем. 43 00:01:59,630 --> 00:02:01,990 Но давайте решим в тройном интеграле. 44 00:02:01,990 --> 00:02:03,640 Так что токое тройной интеграл? 45 00:02:03,640 --> 00:02:07,110 Ну, то что мы могли бы сделать это мы могли бы принять объём очень 46 00:02:07,110 --> 00:02:10,670 маленького-- я не хочу сказать площади-- очень небольшого объёма. 47 00:02:10,670 --> 00:02:14,770 Так что пусть я хотел взять объем небольшой куб. 48 00:02:14,770 --> 00:02:17,810 Некоторые места в этом--в объеме под вопросом. 49 00:02:17,810 --> 00:02:20,160 И начнем сделать больший смысл, или он начинает становиться 50 00:02:20,160 --> 00:02:22,860 более полезным, когда у нас есть переменная границ участка и 51 00:02:22,860 --> 00:02:25,050 поверхности и кривых как границы. 52 00:02:25,050 --> 00:02:26,840 Но давайте скажем, что мы хотим выяснить объем этого 53 00:02:26,840 --> 00:02:29,780 маленький, малые куб здесь. 54 00:02:29,780 --> 00:02:30,590 Вот моя куб. 55 00:02:30,590 --> 00:02:33,630 Это место в этом больших Кубе, это больше прямоугольник 56 00:02:33,630 --> 00:02:35,460 кубический прямоугольник, все, что вы хотите назвать его. 57 00:02:35,460 --> 00:02:36,540 Что же такое объем этого Куба? 58 00:02:36,540 --> 00:02:38,930 Предположим что его ширина dy. 59 00:02:42,320 --> 00:02:44,010 Таким образом, чтобы длина прямо здесь-dy. 60 00:02:44,010 --> 00:02:46,810 Его высота-dx. 61 00:02:46,810 --> 00:02:49,660 К сожалению его высота нет, dz, правильно? 62 00:02:49,660 --> 00:02:51,840 Я нарисовал, z можно вверх и вниз. 63 00:02:51,840 --> 00:02:53,860 И его глубина dx. 64 00:02:53,860 --> 00:02:55,940 Это dx. 65 00:02:55,940 --> 00:02:56,750 Это dz. 66 00:02:56,750 --> 00:02:57,720 Это dy. 67 00:02:57,720 --> 00:03:01,260 Так что вы можете сказать, что небольшой объем в этом контексте больше 68 00:03:01,260 --> 00:03:04,830 Объём кузова--можно просто вызвать этот dv, который является своеобразной 69 00:03:04,830 --> 00:03:06,750 объем дифференциального. 70 00:03:06,750 --> 00:03:10,290 И это будет равным, можно сказать, это просто 71 00:03:10,290 --> 00:03:13,990 Ширина раз длину раз высоты. 72 00:03:13,990 --> 00:03:15,950 DX раз dy раз dz. 73 00:03:15,950 --> 00:03:17,760 И можно было переключить заказы из них, правильно? 74 00:03:17,760 --> 00:03:21,010 Потому что умножение ассоциативных и заказать 75 00:03:21,010 --> 00:03:22,920 не имеет значения и все такое. 76 00:03:22,920 --> 00:03:24,540 Но в любом случае, что вы можете сделать с ним здесь? 77 00:03:24,540 --> 00:03:27,290 Ну мы можем взять интеграл. 78 00:03:27,290 --> 00:03:32,520 Все интегралы помогают нам сделать это поможет нам принимать бесконечных сумм 79 00:03:32,520 --> 00:03:36,080 бесконечно малых расстояниях, как dz или dx или 80 00:03:36,080 --> 00:03:38,240 в dy и так далее. 81 00:03:38,240 --> 00:03:41,620 Так, что мы могли бы сделать это, мы могли бы принять этот куб и 82 00:03:41,620 --> 00:03:44,110 Во-первых добавить его в, скажем так, оси z. 83 00:03:44,110 --> 00:03:48,330 Таким образом мы могли бы принять этот куб и затем добавить его вдоль вверх и 84 00:03:48,330 --> 00:03:51,230 вниз оси — ось z — таким образом, чтобы мы получаем 85 00:03:51,230 --> 00:03:52,410 объем столбца. 86 00:03:52,410 --> 00:03:54,550 Так что бы это выглядеть? 87 00:03:54,550 --> 00:03:56,930 Ну поскольку мы собираемся вверх и вниз, мы добавляем — мы уже 88 00:03:56,930 --> 00:04:00,670 принимая на сумму в направлении оси z. 89 00:04:00,670 --> 00:04:02,610 Нам пришлось бы интеграл. 90 00:04:02,610 --> 00:04:04,655 И тогда что наименьшее значение z? 91 00:04:04,655 --> 00:04:08,310 Ну это z равна 0. 92 00:04:08,310 --> 00:04:09,280 И то, что верхняя граница? 93 00:04:09,280 --> 00:04:12,070 Как если бы вы просто взять--держать добавить эти Кубы и 94 00:04:12,070 --> 00:04:14,190 будет держать вверх, вы будет запускать в верхней границы. 95 00:04:14,190 --> 00:04:14,770 И то, что верхняя граница? 96 00:04:14,770 --> 00:04:16,100 Это z равен 2. 97 00:04:20,580 --> 00:04:25,010 И конечно же, вы бы сумма этих dv. 98 00:04:25,010 --> 00:04:26,130 И я буду писать dz сначала. 99 00:04:26,130 --> 00:04:28,170 Просто так он напоминает нам, что мы собираемся 100 00:04:28,170 --> 00:04:30,430 принять первый интеграл по z. 101 00:04:30,430 --> 00:04:32,010 И предположим, что мы будем делать и дальше. 102 00:04:32,010 --> 00:04:34,200 И тогда мы будем делать x. 103 00:04:34,200 --> 00:04:37,430 Так что этот интеграл, это значение, как я написал его, будут 104 00:04:37,430 --> 00:04:42,020 Выясните, объем столбца x и y. 105 00:04:42,020 --> 00:04:45,240 Это будет в зависимости от x и y, но так как мы имеем дело с 106 00:04:45,240 --> 00:04:47,130 Здесь все константы, это на самом деле будет 107 00:04:47,130 --> 00:04:48,600 Постоянное значение. 108 00:04:48,600 --> 00:04:52,160 Это будет постоянное значение объема одной 109 00:04:52,160 --> 00:04:53,890 из этих столбцов. 110 00:04:53,890 --> 00:04:56,580 Поэтому по сути дела это будет 2 раза dy dx. 111 00:04:56,580 --> 00:04:59,330 Потому что высота одного из этих колонок-2, 112 00:04:59,330 --> 00:05:03,710 и затем его с и его глубина dx и dy. 113 00:05:03,710 --> 00:05:06,570 Так тогда, если мы хотим понять весь объем--то, что 114 00:05:06,570 --> 00:05:09,270 Мы сделали это только сейчас, мы понял, высоту столбца. 115 00:05:09,270 --> 00:05:11,300 Тогда мы могли бы взять эти столбцы и сложить их 116 00:05:11,300 --> 00:05:13,730 по оси y. 117 00:05:13,730 --> 00:05:15,710 Так что если мы суммирования по оси y, мы могли бы просто взять 118 00:05:15,710 --> 00:05:20,340 еще один интеграл этой суммы по оси y. 119 00:05:20,340 --> 00:05:25,650 И y идет от 0 до чего? y идет от 0 до 4. 120 00:05:25,650 --> 00:05:27,180 Я написал этот интеграл немного слишком далеко к 121 00:05:27,180 --> 00:05:28,300 слева, он выглядит странно. 122 00:05:28,300 --> 00:05:31,000 Но я думаю, что вы получите эту идею. 123 00:05:31,000 --> 00:05:33,390 y равно 0, на что y равно 4. 124 00:05:33,390 --> 00:05:37,420 И тогда это будут давать нам объем листа 125 00:05:37,420 --> 00:05:40,290 параллельно плоскости zy. 126 00:05:40,290 --> 00:05:44,250 А затем все, что нам осталось сделать, это добавить вверх кучу тех 127 00:05:44,250 --> 00:05:46,570 листы по оси x, и мы будем иметь объем 128 00:05:46,570 --> 00:05:48,210 нашей всей фигуры. 129 00:05:48,210 --> 00:05:50,190 Таким образом, чтобы эти листы, мы бы не к сумме 130 00:05:50,190 --> 00:05:51,750 по оси x. 131 00:05:51,750 --> 00:05:57,060 И мы пошли бы от x равен 0, до x равно 3. 132 00:05:57,060 --> 00:05:58,660 И оценивать это на самом деле довольно 133 00:05:58,660 --> 00:05:59,690 простой. 134 00:05:59,690 --> 00:06:03,020 Так что во-первых мы принимаем интеграл по z. 135 00:06:03,020 --> 00:06:05,090 Ну у нас нет ничего написано здесь, но мы 136 00:06:05,090 --> 00:06:06,740 можно просто предположим, что существует 1, право? 137 00:06:06,740 --> 00:06:10,160 Потому что раз dz dy раз dx это то же самое, что 138 00:06:10,160 --> 00:06:12,940 dz 1 раз раз dx, dy. 139 00:06:12,940 --> 00:06:15,500 Что же такое значение этой неотъемлемой? 140 00:06:15,500 --> 00:06:18,760 Ну первообразная 1 в 141 00:06:18,760 --> 00:06:20,650 z-просто z, правильно? 142 00:06:20,650 --> 00:06:22,700 Потому что производная z-1. 143 00:06:22,700 --> 00:06:27,640 И вам оценить, от 2 до 0. 144 00:06:27,640 --> 00:06:30,210 Так что тогда вы оставили с--так это 2 минус 0. 145 00:06:30,210 --> 00:06:31,580 Так что вы просто оставили с 2. 146 00:06:31,580 --> 00:06:34,390 Так что вы оставили с 2, и вы берете интеграл от 147 00:06:34,390 --> 00:06:38,080 y равно 0, до y равно 4 dy и затем 148 00:06:38,080 --> 00:06:40,060 у вас есть x. 149 00:06:40,060 --> 00:06:45,280 От x равен 0, до что x равен 3 dx. 150 00:06:45,280 --> 00:06:48,440 И Заметьте, когда мы только что взял интеграл 151 00:06:48,440 --> 00:06:50,210 z, мы в конечном итоге с двойной интеграл. 152 00:06:50,210 --> 00:06:52,830 И этот двойной интеграл является точное интеграл, у нас 153 00:06:52,830 --> 00:06:56,440 сделано в предыдущем видео на двойной целостного, где вам 154 00:06:56,440 --> 00:06:59,510 бы только что сказал, ну, z-функция x и y. 155 00:06:59,510 --> 00:07:01,880 Таким образом можно написания, вы знаете, z, является функцией x 156 00:07:01,880 --> 00:07:04,230 и y, всегда равно 2. 157 00:07:04,230 --> 00:07:05,180 Она является постоянной функцией. 158 00:07:05,180 --> 00:07:06,980 Она независима от x и y. 159 00:07:06,980 --> 00:07:09,210 Но если вы определили z в таким образом и вы хотели бы 160 00:07:09,210 --> 00:07:11,985 выяснить, тома по этой поверхности, где поверхность 161 00:07:11,985 --> 00:07:15,370 z является равным 2--вы знаете, это представляет собой поверхность, z 162 00:07:15,370 --> 00:07:17,580 равен 2 — которую мы закончили бы с этим. 163 00:07:17,580 --> 00:07:19,130 Так что вы видите, что то, что мы делаем с тройной 164 00:07:19,130 --> 00:07:21,030 неотъемлемой, это действительно, действительно ничего разные. 165 00:07:21,030 --> 00:07:22,060 И вы можете быть удивлены, ну, почему же мы 166 00:07:22,060 --> 00:07:22,840 делать это на всех? 167 00:07:22,840 --> 00:07:25,730 И я покажу вам, в секунду. 168 00:07:25,730 --> 00:07:28,320 Но в любом случае, чтобы оценить это, вы могли бы взять 169 00:07:28,320 --> 00:07:32,070 Первообразная этого в y, вы получаете 2y--пусть 170 00:07:32,070 --> 00:07:33,760 меня вниз, немного. 171 00:07:33,760 --> 00:07:38,530 Вы получаете 2y оценки, на 4 и 0. 172 00:07:38,530 --> 00:07:41,150 И затем, поэтому вы получаете 4 2 раза. 173 00:07:41,150 --> 00:07:42,540 Таким образом это 8 минус 0. 174 00:07:42,540 --> 00:07:46,070 И тогда вы интегрировать это с, с уважением 175 00:07:46,070 --> 00:07:48,340 для x от 0 до 3. 176 00:07:48,340 --> 00:07:52,430 Так что это 8 x от 0 до 3. 177 00:07:52,430 --> 00:07:55,430 Так что это будет равна 24 четыре подразделения «три». 178 00:07:55,430 --> 00:07:59,780 Так что я знаю, что очевидный вопрос, что это хорошо для? 179 00:07:59,780 --> 00:08:05,420 Ну, если у вас есть своего рода постоянного значения в пределах 180 00:08:05,420 --> 00:08:06,400 объем, вы правы. 181 00:08:06,400 --> 00:08:08,230 Вы могли бы просто сделать двойной интеграл. 182 00:08:08,230 --> 00:08:11,610 Но что делать, если я был бы сказать вам, наша цель состоит не в том, чтобы выяснить 183 00:08:11,610 --> 00:08:13,670 объем этой фигуры. 184 00:08:13,670 --> 00:08:16,550 Наша цель – понять, масса этой фигуры. 185 00:08:16,550 --> 00:08:21,660 И даже больше, этот объем — это область пространства или 186 00:08:21,660 --> 00:08:23,670 какой бы--его масса не является единообразной. 187 00:08:23,670 --> 00:08:28,190 Если его масса единообразной, можно было просто умножить свою форму 188 00:08:28,190 --> 00:08:31,240 плотность раз его объем, и вы получите его массу. 189 00:08:31,240 --> 00:08:33,040 Но давайте скажем изменения плотности. 190 00:08:33,040 --> 00:08:36,340 Это может быть объем некоторых газов или он может быть даже некоторые 191 00:08:36,340 --> 00:08:39,070 материал с различными соединениями в нем. 192 00:08:39,070 --> 00:08:42,370 Так давайте говорить, что его плотность — это переменная функция 193 00:08:42,370 --> 00:08:43,240 из x, y и z. 194 00:08:43,240 --> 00:08:47,650 Так что давайте скажем, что плотность — это строки эта вещь это выглядит 195 00:08:47,650 --> 00:08:50,720 Подобно p является то, что обычно используется в физике для плотности--так 196 00:08:50,720 --> 00:08:54,390 его плотность зависит от x, y и z. 197 00:08:54,390 --> 00:08:55,710 --Просто чтобы сделать ее простой--давайте сделаем 198 00:08:55,710 --> 00:08:59,840 Это x раз y раз z. 199 00:08:59,840 --> 00:09:06,020 Если мы хотели выяснить, масса любого малого тома, он 200 00:09:06,020 --> 00:09:08,440 было бы что объем раза плотность, право? 201 00:09:08,440 --> 00:09:12,190 Потому что плотность--плотности указываются как кг 202 00:09:12,190 --> 00:09:13,590 за метр Кубе. 203 00:09:13,590 --> 00:09:16,400 Так что если вы умножить его времена метр «три», вы получаете килограммов. 204 00:09:16,400 --> 00:09:20,260 Таким образом мы могли бы сказать, что масса--хорошо, я буду составляют нотации, d 205 00:09:20,260 --> 00:09:23,730 масса--это не функция. 206 00:09:23,730 --> 00:09:25,230 Ну, я не хочу писать в скобках, потому что он 207 00:09:25,230 --> 00:09:26,230 делает это выглядит как функция. 208 00:09:26,230 --> 00:09:30,490 Таким образом будет весьма дифференциального массы или очень небольшой массы, 209 00:09:30,490 --> 00:09:35,860 равную плотность в тот момент, который будет xyz, 210 00:09:35,860 --> 00:09:39,810 раза объем, что небольшой массы. 211 00:09:39,810 --> 00:09:42,780 И что объем этой небольшой массы мы могли бы написать как dv. 212 00:09:42,780 --> 00:09:48,790 И мы знаем, что dv это же самое, что ширина раз 213 00:09:48,790 --> 00:09:49,670 Высота раза глубины. 214 00:09:49,670 --> 00:09:52,350 DV не всегда должны быть dx раз dy раз dz. 215 00:09:52,350 --> 00:09:54,000 Если мы делаем другие координат, если мы делаем 216 00:09:54,000 --> 00:09:57,670 Полярные координаты, это может быть что-то немного другой. 217 00:09:57,670 --> 00:09:59,160 И мы будем делать это в конечном итоге. 218 00:09:59,160 --> 00:10:01,280 Но если мы хотели выяснить, массы, с тех пор мы с помощью 219 00:10:01,280 --> 00:10:03,550 прямоугольные координаты, было бы функция плотности 220 00:10:03,550 --> 00:10:07,030 в этот момент времени наш дифференциального объем. 221 00:10:07,030 --> 00:10:11,330 Так раз dx dy dz. 222 00:10:11,330 --> 00:10:13,870 И конечно, мы можем изменить порядок здесь. 223 00:10:13,870 --> 00:10:16,386 Так что, когда вы хотите выяснить, Объём кузова--когда вы хотите 224 00:10:16,386 --> 00:10:19,000 выяснить, масса — который я буду делать в следующем видео, мы 225 00:10:19,000 --> 00:10:21,290 по существу должны интегрировать эту функцию. 226 00:10:21,290 --> 00:10:27,400 В противовес только 1 z, y и x. 227 00:10:27,400 --> 00:10:28,690 И я буду делать это в следующем видео. 228 00:10:28,690 --> 00:10:32,050 И вы увидите, что это действительно просто много основных захват 229 00:10:32,050 --> 00:10:34,700 первообразных функций и избегая неосторожного ошибок. 230 00:10:34,700 --> 00:10:37,280 Я бас увижи в следушим видео.