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書記が数学やるだけ#375 重積分の理論
2変数関数の積分についてまとめておく。
問題
![スクリーンショット 2022-05-21 20.33.42](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/79022354/picture_pc_ed3c2028df630133f45bb1d9d99a7f51.png?width=1200)
説明
2重積分の積分範囲について,矩形が基本となる。
![スクリーンショット 2022-05-21 20.33.57](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/79022359/picture_pc_d903fe6f9bd51a77d7c64313ab2f0936.png?width=1200)
大体の性質は,変数が増えても同様である。
参考:
![スクリーンショット 2022-05-21 20.34.30](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/79022422/picture_pc_9c03b63d28c42464f58407bce2d7892e.png?width=1200)
累次積分の厳密な証明はフビニの定理などを参照。
![スクリーンショット 2022-05-21 20.35.40](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/79022515/picture_pc_407b55051695f6c596287aadb728a187.png?width=1200)
重積分と偏導関数の相互関係について。
![スクリーンショット 2022-05-21 20.36.51](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/79022609/picture_pc_12c7f96a3cae48d1a7aae1cd3adce9c0.png?width=1200)
矩形を一般化していくことで,任意の積分範囲について考えられるようになる。
![スクリーンショット 2022-05-21 20.37.21](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/79022635/picture_pc_aa645d921f47df5640a816d71cd841e9.png?width=1200)
重積分から,面積が定義できる。
![スクリーンショット 2022-05-21 20.37.54](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/79022675/picture_pc_2a7f0a470bce66548893137709eee8ea.png?width=1200)
曲線について。
![スクリーンショット 2022-05-21 20.38.18](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/79022709/picture_pc_228b0e1d00a9ae8c069a3224c2d9f304.png?width=1200)
解答
2重積分のイメージ。
![](https://assets.st-note.com/img/1653195399556-KW5RioiObi.jpg?width=1200)
累次積分について,平均値の定理を用いて証明する。
![](https://assets.st-note.com/img/1653195414300-4ulu0s1E5E.jpg?width=1200)
偏導関数との関係について,これは不定積分に相当する式である。
![](https://assets.st-note.com/img/1653195480724-OOj6omy03m.jpg?width=1200)
具体例をいくつか。累次積分で,まずyについて計算し次にxについて計算する。
![](https://assets.st-note.com/img/1653195622494-iWQ0AI4aim.jpg?width=1200)
積分範囲を2つに分けて,最後に足す方法をとる。
![](https://assets.st-note.com/img/1653195645702-D7C0jbvWT4.jpg?width=1200)
これは色々な分け方が想定され,どれでやっても値は同じである。
![](https://assets.st-note.com/img/1653195670524-WJKB5Vjq9V.jpg?width=1200)
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