第 16 章 · 三重积分:空间区域中的累积

从投影区域读出一般空间区域的上下限

区域 E 位于第一卦限,被平面 z = 4 - x - y 与 xy 平面夹住。先在投影 D 中固定 (x,y),再沿 z 方向看这一根竖直线段。

E: x≥0, y≥0, z≥0, x+y+z≤4

xy 投影区域 D

拖动三角形内的点,或用滑块选择 (x,y)。边界 x + y = 4 是平面落到 xy 平面上的影子。

x y 4 4 x + y = 4 (1.50, 1.50)
当前点 (1.50, 1.50)
高度 h 1.00
z 线段 0≤z≤1.00

空间区域中的一根竖线

固定投影点后,三重积分内层就是从地面 z = 0 积到平面 z = 4 - x - y。

在 (1.50, 1.50) 处,平面高度是 4 - 1.50 - 1.50 = 1.00。
这根线段的长度就是内层积分的 z 方向累积范围。

限式生成器

同一个 E,可以先看 xy 影子,也可以先看 yz 影子。外层变量换了,区域没有换。

xy 投影给出的限式 dz dy dx

E = {(x,y,z): 0≤x≤4, 0≤y≤4-x, 0≤z≤4-x-y}

0404-x04-x-y f(x,y,z) dz dy dx

  • x 先从 0 走到 4,扫过投影三角形的底边。
  • 固定 x 后,y 从 0 到 4 - x,停在斜边 x + y = 4。
  • 固定 (x,y) 后,z 从 0 到 4 - x - y,正是左侧红色竖线段。

D = {(x,y): 0≤x≤4, 0≤y≤4-x}。当前点在 D 中,红色高度来自上方平面。

当前取点:(1.50, 1.50), 所以竖直上下限为 0≤z≤1.00