墙裂推荐雅可比行列式(雅可比行列式换元)

Mark wiens

发布时间:2023-12-24


椭球体的三重积分如何处理
​一个椭球体的标准方程,被积函数偶倍奇零,轮换对称性
​答案给的方法比较常规,但是从高中的圆锥曲线知道椭圆可以经过仿射变换变成一

墙裂推荐雅可比行列式(雅可比行列式换元)

 

椭球体的三重积分如何处理

​一个椭球体的标准方程,被积函数偶倍奇零,轮换对称性

​答案给的方法比较常规,但是从高中的圆锥曲线知道椭圆可以经过仿射变换变成一个圆,那么这题我们是不是可以把椭球变成一个球,然后用球面坐标积分呢?实际上不太好操作,那么换一个思路,球面坐标的积分其实是换元法,计算方法就是雅可比行列式,那么可以把椭球的雅可比行列式写出来就可以发现一个神奇的现象

​雅可比行列式计算的时候,把abc提出来剩下的行列式其实就是球面坐标的雅可比行列式,直接抄就行,得出椭球体的球面坐标计算方法

​这道题的解法是质心公式,确实美妙,但是我还想试试换元公式,万能方法

​计算量也约等于没有嘛下面这道题综合性有点高,用了一点点线代知识(第一次用LaTeX打出题目,以后争取答案也用LaTeX打出来)

​一个锥面和平面组合图形,图比较好想象

​这里取a=1时候的画图,其实学过高中的圆锥曲线就知道,截面就是个椭圆,那么投影到XOY面上可想而知还是个椭圆,代几个点不难知道是一个含有耦合项的椭圆,那么就可能需要去耦合,二次型标准化,需要换元就需要雅可比行列式

​这里说说我用的是线代老师教的拉格朗日配方法,就是为了配的快一点,其实也可以用那个用那个λ对角化去耦合,计算比较麻烦点,最后的雅可比行列式会比较好看,是一个标准椭圆,用上边的椭圆换元可以抄一下求体积那个问题,有用到一个初中知识底不变,高不变,那么椎体体积不变,就算完了。

不得不说LaTeX真是太好用啦,就是刚上手打的有点慢,编译错误都是英文看不懂,慢慢学吧

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