Объём — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
(Переход из одной системы координат в другую)
Строка 49: Строка 49:
  
 
|proof=
 
|proof=
Подробное доказательство приведено в учебнике Фихтенгольца.
+
Подробное доказательство приведено в учебнике Фихтенгольца<ref>Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления, том 3, 2003 г. {{---}} 440 c.</ref>.
 
}}
 
}}
  
Строка 56: Строка 56:
 
===Параллелограмм===
 
===Параллелограмм===
 
===Сфера===
 
===Сфера===
 +
 +
== См. также==
 +
* [[Аффинное пространство]]
 +
 +
==Примечания==
 +
 +
<references />
 +
 +
== Источники информации ==
 +
 +
[[Категория: Вычислительная геометрия]]
 +
[[Категория: Основание вычислительной геометрии]]

Версия 05:20, 11 декабря 2016

Общий случай

Почему нельзя просто смешаное произведение? потомучто иди нахуй, вот почему.

Объём в [math]n[/math]-мерном пространстве определяется аналогично трехмерному случаю.

Определение:
Объем — это сопоставляемая фигуре численная характеристика, такая, что :
  1. У одинаковых фигур равные объемы (объем не меняется при движении фигуры как твердого целого)
  2. Если одна фигура состоит из двух, то её объем равен сумме объемов её частей.

За единицу объема принимается объем [math]n[/math]-мерного куба с ребром, равным единице.

Вычисление объема

Объём тела в [math]n[/math]-мерном пространстве вычисляется как определённый интеграл:

[math]\idotsint\limits_{\mathbb{R}^n}\chi(x_1, \dots, x_n)dx_1\dots dx_n [/math], где [math]\chi(x_1, \dots, x_n) - [/math] характеристическая функция геометрического образа тела.

Переход из одной системы координат в другую

Пускай мы посчитали объем в одной системе координат и теперь хотим перейти из нее в другую систему координат. Поскольку объем не инвариантен, он изменится.

Теорема (О замене переменных в [math]n[/math]-кратном интеграле):
Пусть даны две [math]n[/math]-мерные

области: [math](D)[/math] в пространстве [math]х_1х_2\dots х_n[/math] и [math](\Delta)[/math] в пространстве [math] \xi_1\xi_2\dots\xi_n[/math], ограниченные каждая одной непрерывной — гладкойили кусочно-гладкой — поверхностью. Между ними с помощью формул

[math] \begin{cases} x_1 = x_1(\xi_1,\xi_2,\dots\,xi_n), \\ x_1 = x_1(\xi_1,\xi_2,\dots\,xi_n), \\ \dotfill \\ x_n = x_n(\xi_1,\xi_2,\dots,\xi_n), \end{cases} [/math]

устанавливается взаимно однозначное соответствие. Тогда, при обычных предположениях относительно производных и сохранения знака якобианом [math] J = \begin{vmatrix} \dfrac{\partial x_1}{\partial \xi_1} & \dfrac{\partial x_2}{\partial \xi_1} & \cdots & \dfrac{\partial x_n}{\partial \xi_1} \\ \dfrac{\partial x_1}{\partial \xi_2} & \dfrac{\partial x_2}{\partial \xi_2} & \cdots &\dfrac{\partial x_1}{\partial \xi_2} \\ \dotfill & \dotfill & \dotfill & \dotfill \\ \dfrac{\partial x_1}{\partial \xi_n} & \dfrac{\partial x_2}{\partial \xi_n} & \cdots &\dfrac{\partial x_1}{\partial \xi_n} \end{vmatrix} [/math]

интеграл от непрерывной в [math](D)[/math] функции [math]f(x_1,x_2, \dots, х_n[/math]) можетбыть преобразован по формуле:

[math]\idotsint\limits_{(D)}f(x_1, \dots, x_n)dx_1\dots dx_n = \idotsint\limits_{(\Delta)}f(x_1(\xi_1,\xi_2,\dots,\xi_n), \dots, x_n(\xi_1,\xi_2,\dots,\xi_n))d\xi_1\dots d\xi_n [/math]
Доказательство:
[math]\triangleright[/math]
Подробное доказательство приведено в учебнике Фихтенгольца[1].
[math]\triangleleft[/math]

Вычисление объема простых фигур

Симплекс

Параллелограмм

Сфера

См. также

Примечания

  1. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления, том 3, 2003 г. — 440 c.

Источники информации