数学
高等数学应用题.设物体在点(x,y,z)处的密度ρ=xyz,求立方体x[0,1],y[0,2],z[0,3] 的质量.

2019-05-30

高等数学应用题.
设物体在点(x,y,z)处的密度ρ=xyz,求立方体x[0,1],y[0,2],z[0,3] 的质量.
优质解答
解法(一):
长方体x[0,1],y[0,2],z[0,3] 的体积为v=1×2×3=6.
∵ρ=xyz,0≤x≤1,0≤y≤2,0≤z≤3,
∴ρ的平均值=[(0+1)/2]×[(0+2)/2]×[(0+3)/2]=3/4.
∴长方体x[0,1],y[0,2],z[0,3] 的质量为
m=ρ的平均值×v=(3/4)×6=9/2.
解法(二):
点(x,y,z)定义在如下有界闭区域Ω内:0≤x≤1,0≤y≤2,0≤z≤3.
dm=ρdv=xyzdxdydz.
∴长方体x[0,1],y[0,2],z[0,3] 的质量为
m=∫∫∫(在Ω内)xyzdxdydz=∫(0→3){∫(0→2)[∫(0→1)xyzdx]dy}dz
=[(1/2)×1^2]×[(1/2)×2^2]×[(1/2)×3^2]
=9/2.
解法(一):
长方体x[0,1],y[0,2],z[0,3] 的体积为v=1×2×3=6.
∵ρ=xyz,0≤x≤1,0≤y≤2,0≤z≤3,
∴ρ的平均值=[(0+1)/2]×[(0+2)/2]×[(0+3)/2]=3/4.
∴长方体x[0,1],y[0,2],z[0,3] 的质量为
m=ρ的平均值×v=(3/4)×6=9/2.
解法(二):
点(x,y,z)定义在如下有界闭区域Ω内:0≤x≤1,0≤y≤2,0≤z≤3.
dm=ρdv=xyzdxdydz.
∴长方体x[0,1],y[0,2],z[0,3] 的质量为
m=∫∫∫(在Ω内)xyzdxdydz=∫(0→3){∫(0→2)[∫(0→1)xyzdx]dy}dz
=[(1/2)×1^2]×[(1/2)×2^2]×[(1/2)×3^2]
=9/2.
相关标签: 高等数学 应用题 物体 密度 立方体 质量
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