03. Własności całki podwójnej.pdf

(100 KB) Pobierz
Własności całki podwójnej
WŁASNOŚCI CAŁKI PODWÓJNEJ
I. Liniowość całki.
f, g – całkowalne w P ,
1 O αf + βg – całkowalne w P
oraz
2 O
,
R

 
f
g
d

fd

gd
P
P
P
II. Addywność całki względem obszaru całkowania.
f – całkowalna w prostokącie P , gdzie
P jest sumą dwóch prostokątów P 1 ,P 2 ,
1 O f – całkowalna w P 1 ,
f – całkowalna w P 2
oraz
2 O
o rozłącznych wnętrzach,
P
P
1 P
,
2

fd
 
fd
fd
int
P
1 o
int
P
.
2
P
P P
1
2
III. Ograniczoność całki.
f – całkowalna w prostokącie P ,
 
m
:
inf
f
 
x
,
y
m
 M
f
 
x
,
y
d
,
x
,
y
P
 
M
:
sup
f
x
,
y
P
gdzie - pole prostokąta P .
 
x
,
y
P
Twierdzenie ( całkowe o wartości średniej )
Z:  
f , gdzie C ( P ) – klasa funkcji ciągłych na prostokącie P
wartość średnia
C
P


1
T
:
A
P
:
f
(
A
)

f
  ,
x
,
y
d
gdzie - pole prostokąta P.
P
Dowód
Korzystając z właśności III otrzymamy oszacowanie wartości średniej
  M
m P
1

f
x
,
y
d
funkcja f ciągła, więc spełniona jest własność Darboux
1
A
P
:
f
(
A
)

f
 
x
,
y
d
P
1
35153017.001.png 35153017.002.png
Twierdzenie ( o zamianie całki podwójnej na całkę iterowaną )
   
:
f
C
(
P
),
gdzie
P
a
,
b
c
,
d
d
b
T
:

f
 
x
,
y
d
 
f
 
x
,
y
dx
dy
P
c
a
oraz
b
d

f
 
x
,
y
d
 
f
  .
x
,
y
dy
dx
P
a
c
Uwaga
Każdą z całek występujących po prawej stronie powyższych wzorów nazywamy całką
iterowaną .
Oznaczenia
1. Sybol  d nazywamy elementem pola i oznaczamy .
dxdy
2. Całki iterowane zapisujemy też w postaci.
d
b
ozn
.
d
b
 
f
 
x
,
y
dx
dy
 
dy
f
 
x
,
y
dx
c
a
c
a
b
d
 
ozn
.
b
d
 
 
f
x
,
y
dy
dx
 
dx
f
x
,
y
dy
a
c
a
c
Przykład
Obliczyć całkę podwójną
I

xy
2
dxdy
,
gdzie
P
:
0
x
2
.
0
y
3
P
więc możemy zastosować twierdzenie o zamianie całki
podwójnej na całkę iterowaną i wtedy
xf
,
y
xy
2
C
(
P
),
2
3
2
1
3
2
9
2
I
dx
xy
2
dy
xy
3
dx
9
xdx
x
2
18
3
2
0
0
0
0
0
0
opracował Jacek Zańko
2
Z
Ponieważ  
35153017.003.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin