kaoyan1basic 高等数学 第642题

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📝 题目

## 第642题 (高等数学 - 选择题) 设 $\Omega$ 是由曲面 $z=x^{2}+y^{2}, y=x, y=0, z=1$ 在第一卦限所围成的区域,$f(x, y$ , $z)$ 在 $\Omega$ 上连续,则 $\iiint_{\Omega} f(x, y, z) \mathrm{d} v$ 等于 (A) $\int_{0}^{1} \mathrm{~d} y \int_{y}^{\sqrt{1-y^{2}}} \mathrm{~d} x \int_{x^{2}+y^{2}}^{1} f(x, y, z) \mathrm{d} z$. (B) $\displaystyle \int_{0}^{\frac{\sqrt{2}}{2}} \mathrm{~d} x \int_{y}^{\sqrt{1-y^{2}}} \mathrm{~d} y \int_{x^{2}+y^{2}}^{1} f(x, y, z) \mathrm{d} z$ . (C) $\displaystyle \int_{0}^{\frac{\sqrt{2}}{2}} \mathrm{~d} y \int_{y}^{\sqrt{1-y^{2}}} \mathrm{~d} x \int_{0}^{1} f(x, y, z) \mathrm{d} z$ . (D) $\displaystyle \int_{0}^{\frac{\sqrt{2}}{2}} \mathrm{~d} y \int_{y}^{\sqrt{1-y^{2}}} \mathrm{~d} x \int_{x^{2}+y^{2}}^{1} f(x, y, z) \mathrm{d} z$ .

💡 答案解析

**答案**:D **解析**:步骤1:区域$\Omega$由$z=x^2+y^2$、$y=x$、$y=0$、$z=1$围成,在第一卦限。步骤2:$z$从$z=x^2+y^2$到$z=1$。步骤3:$xOy$投影区域由$y=x$、$y=0$、$x^2+y^2=1$围成,$y$从$0$到$\displaystyle \frac{\sqrt{2}}{2}$,$x$从$y$到$\sqrt{1-y^2}$。故积分顺序为$\displaystyle \int_0^{\frac{\sqrt{2}}{2}}\mathrm{d}y\int_y^{\sqrt{1-y^2}}\mathrm{d}x\int_{x^2+y^2}^1 f\mathrm{d}z$。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:确定积分区域Ω的几何形状和边界
区域Ω由曲面z=x^2+y^2、平面y=x、y=0、z=1在第一卦限围成。z的下界为曲面z=x^2+y^2,上界为平面z=1。
提示:注意第一卦限要求x≥0, y≥0, z≥0。
步骤 2/4
目标:确定投影区域(xOy平面)
将Ω投影到xOy平面,得到区域由y=x、y=0、x^2+y^2=1围成。解y=x与x^2+y^2=1得交点(√2/2, √2/2)。因此y从0到√2/2,x从y到√1-y^2。
提示:注意x的范围:左边界为y=x,右边界为圆x^2+y^2=1。
步骤 3/4
目标:写出三重积分的累次积分表达式
先对z积分,从z=x^2+y^2到1;再对x积分,从x=y到√1-y^2;最后对y积分,从0到√2/2。因此积分顺序为∫dy∫dx∫dz。
公式:∭_Ω f dv = ∫_{0}^{√2/2} dy ∫_{y}^{√1-y^2} dx ∫_{x^2+y^2}^{1} f(x,y,z) dz
提示:注意积分限的对应关系。
步骤 4/4
目标:对比选项,选择正确选项
选项D与上述表达式一致。
提示:检查选项中的积分限是否正确。

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