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变量变换定理


有效描述长度、面积、体积和广义n个-维度的卷(目录)被扭曲了可微分的 功能特别是变量变换定理减少了理解内容失真的整个问题无穷小畸变,即导数(线性地图),由线性地图行列式.所以f: R^n->R^n是一个区域保护 线性变换 若(iff) |det(f^')|=1,一般来说,如果S公司是的任意子集R^n(R ^n),的内容其图像的由提供|检测值(f^')|乘以内容原件的副本。变量的变化定理利用这个无穷小的知识,并应用于微积分通过分解领域分成小块并累加起来中的变化地区,一点一点。

变量公式的改变坚持了有差别的k个-表格歧管,给出公式

 int_M(f^*omega)=int_W(omega)
(1)

在以下条件下M(M)W公司是面向紧密连接的歧管具有非空边界,f: M->W是一张平滑的地图,它是一种定向保护差异同构边界。

在一维中(f)连续函数年

 int_sf(φ(x))(dphi)/(dx)dx=int_Tf(y)dy,
(2)

哪里y=φ(x)是区间上的微分映射[丙,丁]吨是间隔时间[甲,乙]具有φ(c)=aφ(d)=b(Lax 1999)。在二维中,显式语句定理的

 int_Rf(x,y)dxdy=int_(R^*)f[x(u,v),y(u,v)]|(部分(x,y))/(部分(u,w))|dudv
(3)

在三维空间中,它是

 整数_Rf(x,y,z)dxdydz=int_(R^*)f[x(u,v,w),y,
(4)

哪里R=f(R^*)是原始区域的图像R(右)^*,

 |(部分(x,y,z))/(部分(u,v,w))|
(5)

雅可比(Jacobian)、和(f)是一个面向全球的服务差异同构属于R(右)R(右)^*(是的开放子集R^n(R ^n)).

变量变换定理是旋度定理还有一点德拉姆上同调.对的概括n个维度不需要除边界上的正则性条件。


另请参见

隐函数定理,雅可比(Jacobian)

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Jeffreys,H.和Jeffrey,B.S。“积分中变量的变化”§1.1032方法数学物理第三版。英国剑桥:剑桥大学出版社,第32-331988页。Kaplan,W.“变量的变化积分。“§4.6高级微积分,第三版。马萨诸塞州雷丁:Addison-Wesley,第238-245页,1984年。拉克斯,P.D.公司。“多积分中变量的变化。”阿默尔。数学。每月 106, 497-501, 1999.

参考Wolfram | Alpha

变量变换定理

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“变量变化定理。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/ChangeofVariablesTheorem.html

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