高等数学三重积分,写出思路,解题步骤

如题所述

方法一:用广义球面坐标,x=arsinφcosθ,y=brsinφsinθ,z=crcosφ,则dV=abcr^2sinφ。Ω表示为:0≤θ≤2π,0≤φ≤π,0≤r≤1。
I=∫(0到2π)dθ∫(0到π)dφ∫(0到1) [a^2r^2(sinφcosθ)^2+b^2r^2(sinφsin)^2+c^2r^2(cosφ)^2]abcr^2sinφdr
=4πabc(a^2+b^2+c^2)/15.

方法二:先换元x=au,y=bv,z=cw,则dV=abcdudvdw,Ω变成u^2+v^2+w^2≤1。使用轮换对称性后再用球面坐标。
I=∫∫∫(a^2u^2+b^2v^2+c^2w^2)abcdudvdw
=∫∫∫(u^2+v^2+w^2)×(a^2+b^2+c^2)/3×abcdudvdw
=(a^2+b^2+c^2)/3×abc∫(0到2π)dθ∫(0到π)dφ∫(0到1) r^2×r^2sinφdr
=4πabc(a^2+b^2+c^2)/15.追问

第一个方法的步骤不够详细。倒数第二步与倒数第一步之间怎么来的?怎么算的?详细点,

追答

被积函数拆开,一个个的积分计算就是了。

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第1个回答  2015-04-26

追问

答案错误

倒数第二步与倒数第一步之间怎么算的?