n重积分转n次积分问题

n重积分转n次积分问题

我们在进行n重积分转n次积分时,会遇见积分上下限的问题,我们需要对此进行更为好算的转化。


介绍

在$ \mathbb{R^n} $中,n重积分转n次积分直观上是把一个维度拍扁,其上的值通过一重积分拍扁在投影上的一个过程
我们需要研究的是拍扁所形成的投影上的积分区域,以及被拍扁那维的一次积分的积分上下限


一次积分的上下限

由于是把一个维拍扁,其实我们可以想象有无穷个与$x_n=0$这个坐标轴平行的直线与积分区域截交,交出来的,处在积分区域内部就是我们要积分的区域啦。

可以想见这个区域是x的一个区间,广义的,我们这边说的上下限可以包括区间之并,具体落实在计算中可能要写成两个积分的和式


投影上的积分区域

留下的积分区域是指拍扁这个被拍扁的维度后剩下的投影,可以想见投影比定义域的约束会少一些咯


三重积分的“细棒法”和“切片法”

本质上与上面的n重积分类似,“细棒法”就是说的这种方法,而“切片法”不过就是一下次拍扁两个维度而已。


任意坐标系

可以把原空间中的坐标映射到曲纹坐标系的伴生的$ \mathbb{E^n} $的笛卡尔坐标系上的函数,再进行计算(其实就是把图形也就是点集进行转换)


关于n重积分可以拆成n次积分

这是由Fubini定理决定的,定理内容如下:
设$f:\mathbb{R}^{2}\rightarrow\mathbb{R}$是绝对可积函数、那么对于几乎每个$y\in\mathbb{R}$,$f(x,y)$是关于$r$在$\mathbb{R}^{2}$上绝对可积的,而且对于几乎每个$z\in\mathbb{R}$,$f(x,y)$是关于,在$\mathbb{R}$上绝对可积的、并且存在绝对可积函数$f:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R}$以及绝对可积函数$G:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R}$使得

对于几乎每个$x\in\mathbb{R}$成立,并且

对于几乎每个$y\in\mathbb{R}$成立,最后