Trong bài viết này tôi xin giới thiệu một cái nhìn xuyên suốt trong việc tính toán tích phân hai lớp đối với SV khối kỹ thuật.
Lộ trình xây dựng các khái niệm Toán học nói chung và việc lấy tích phân trên các miền nói riêng đều tuân thủ quy tắc từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp.
Khái niệm tích phân hai lớp được xây dựng với miền lấy tích phân là một hình chữ nhật, miền phẳng được xem là đẹp nhất trong việc lấy tích phân. Sau đó nó được mở rộng lên một miền bị chặn. Cách tính tích phân (Định lí Fubini) cũng được xây dựng tương tự.
- Với hình chữ nhật, chúng ta có Định li Fubini cho nhình chữ nhật. Thực ra đó là một tích phân lặp.
- Khi bóp méo hai cạnh trên và dưới (không bóp méo hai cạnh bên) của hình chữ nhât, chúng ta nhận được Miền kiểu 1. Và từ đó ta có định lý Fubini cho miền kiểu 1.
- Nếu bóp méo hai cạnh bên (giữ nguyên hai cạnh trên và dưới) của hình chữ nhật, chúng ta nhận được Miền kiểu 2. Và từ đó áp dụng Định lí Fubini cho miền kiểu 2.
- Nếu bóp cả bốn phía và không đều của hình chữ nhật thì miền nhận được nói chung là phức tạp và không dễ dì tính được tích phân. Nhưng khi bóp 4 phía một cách "hợp lý" thì chúng ta nhận được hình chữ nhật cực. Và tất nhiên với hình chữ nhật cực thì ta phải chọn Định lí Fubini trong tọa độ cực để áp dụng.
Vậy để không nhầm lẫn trong lấy tích phân và chọn phương án tính tích phân (xác định nó là miền kiểu gì), thì việc vẽ hình trước khi tính toán là hết sức quan trọng. Ngoài ra chúng ta còn phép đổi biến trong tích phân hai lớp, nhưng thực hiện việc này quả là không đơn giản.
Mặc dù khối lượng kiến thức tích phân hai lớp không ít, nhưng nếu nhìn ở góc độ này thì rõ ràng nó không đến nỗi phức tạp.
TS. Đặng Văn Cường
» Tin mới nhất:
» Các tin khác: