问题标题:
【为什么二重积分的被积函数为常数时,代表的是积分区域的面积?如题,怎么去理解好记?z=f(x,y)为一常数。。我想了想,是因为面积乘以1还是面积,如果是乘以z就是代表体积,Z就是高,】
问题描述:
为什么二重积分的被积函数为常数时,代表的是积分区域的面积?
如题,怎么去理解好记?z=f(x,y)为一常数。。
我想了想,是因为面积乘以1还是面积,如果是乘以z就是代表体积,Z就是高,把它分成n个小立方体,最好求极限相加,(从每个微元素来看),是这个意思吗?
江伟回答:
你质疑得很对,分析得也很有道理。
整体来说:
“二重积分的被积函数为常数时,代表的是积分区域的面积”
这句话是不对的!是不懂科学的数学老师才会信口而出的,
真正的科学教师,绝不会说出这么糊里糊涂、无厘头的话。
下面,我概括说一下:
1、因为是常数,既然是常数,就可以提取到积分符号外面;
2、一旦提取到积分符号外,那积分符号下的dxdy就是一个微元面积,
整个区域的积分就是总面积。
3、由于积分符号外有一个常数,当初积分符号下的常数,可能是没有单位的
单纯的数学常数,这个常数乘以dxdy,其意义就是面积的倍数;
4、如果这个常数是物理学、化学、天文学、地质学、、、等等的科学常数,
那积出后的面积再乘以常数,就不再是面积,而可能是有各种不同的含义:
例如1:体积。此时的常数就是物体的高度。这一点,楼主已经做出合理判断。
例如2:质量。此时的常数就是质量面密度;
例如3:电量。此时的常数就是电荷面密度;
例如4:能量。此时的常数就是能量面密度;
例如5:通量。此时的常数就是通量密度,如电场强度、磁感应强度、引力强度等等。
类似的例子举不胜举,如果你的老师说是面积,那只能说明他没有科学底子,不懂科学。
没有必要跟他们斤斤计较,这样的糊里糊涂的数学教师汗牛充栋,你我回天无力。
至于z=f(x,y)=Constant常数,那更好理
1、假如x、y不是真正的坐标,而是抽象的变量,那z=Constant可能是:
等温过程、等压过程、等容过程、、、、
2、假如x、y是真正的坐标,也容易理解,这个z=Constant。
在数学上,这就是一个identity,就是一个恒等式。
例如sin²x+cos²x=1,这个恒等式跟x的取值无关;
又如arcsin(x+y)+arccos(x+y)=½π,这个恒等式跟x、y的取值无关可能是指:
在物理上,这就是一个conservation,是一个守恒定律。
例如:我们不考虑势能时,我们有动能定理。
同样我们不考虑动能时,我们也可以全用势能表示,当然是在保守系中才行。
如有不明白,还有追问。
樊其瑾回答:
不对吧,被积为1时才是面积吧。
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面积的定义是什么?考虑过这个问题吗?
郭明强回答:
因为X是变量,Y也是变量,在坐标系里面就是是个区域面积
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