Вычисление площади посредством двойного интеграла
Площадь S плоской фигуры области D равна двойному интегралу по области D.
В прямоугольной системе координат:
.
В полярных координатах:
.
Пример 13. Найти площадь области, ограниченной линиями

Решение. Сделаем рисунок 19, область D - это криволинейный треугольник ABC. Область D будет правильная в направлении оси ОХ.

Рис. 19 Рис. 20
Пример 14. Вычислить площадь фигуры, ограниченной кривыми

Решение. Определим точки пересечения данных кривых (рис. 20). В точке пересечения ординаты равны, т.е.
отсюда
. Получим две точки пересечения
. Область D - правильная в направлении OУ.

Пример 15. Найти площадь области, ограниченной линиями

Рис. 21 Рис. 22
Решение. Построим данные окружности в полярной системе координат (рис. 21).


Пример 16. Переходя к полярным координатам, найти площадь, ограниченную линиями:

Решение. Уравнения окружностей приведём к каноническому виду
и сделаем рис. 22,Переходя к полярной системе координат сделаем замену
. Получим
т.е.
отсюда следует, что
от сюда следует, что


Вычисление объема тела посредством двойного интеграла
Объём вертикального цилиндрического тела, имеющего своим основанием область D на плоскости хОу и ограниченного сверху поверхностью
(рис. 23),выражается двойным интегралом
Рис. 23 Рис. 24 Рис. 25
Вычисление объёмов тел более сложной формы сводится к вычислению алгебраической суммы объёмов нескольких вертикальных цилиндрических тел с образующими, параллельными оси Oz.
Пример 17.Вычислить объём тела, ограниченного поверхностями

Решение. Данное тело (рис. 24)представляет вертикальный цилиндр, который сверху ограничен частью плоскости
а снизу - частью плоскости, заключённой между параболой
и прямой

Пример 18.Вычислить объём тела, ограниченного поверхностями:

Решение. Гиперболический параболоид
пересекает плоскость хОу
по двум прямым
он ограничивает тело, симметричное плоскостей xOz и yOz. Объём четвертой части тела, расположенной в первой октаве (рис. 25),равен:


Вычисление массы, центра тяжести и моментов инерции плоской фигуры посредством двойного интеграла
Если
есть поверхностная плотность в точке
плоской фигуры (материальной пластинки), занимающей область D, то её масса m, координаты центра тяжести
и моменты инерции относительно осей Ох, Оу - Ix, I, и начала координат О –I0, выражаются формулами:
1)
2)
,
где
- статистически моменты пластинки относительно осей Ох, Оу.
3) 
Пример 19. Найти массу кругового кольца
если в каждой его точке поверхностная плотность обратно пропорциональна квадрату расстояния её до центра кольца, т.е.


Пример 19. Найти центр тяжести треугольника, ограниченного следующими прямыми:
. Плотность р = у (рис. 26).

Рис. 26
Решение.


Следовательно,
Центр тяжести размещается в точке пересечения медиан: 
Задача 20. Найти моменты инерции треугольника, данного в условиях предыдущей задачи.
Решение.



ТРОЙНОЙ ИНТЕГРАЛ