Berechnung des Dreifachintegrals in kartesischen Koordinaten
Das Integrationsgebiet, das hier als Volumen
aufgefaßt werden kann, teilt man mit
Hilfe von Koordinatenflächen, die in diesem Falle Ebenen sind, in infinitesimale
Parallelepipede ein (s. Abbildung).
Dabei ist wie im Falle des Doppelintegrals zu bachten, daß der Durchmesser der
Elementarzelle beim Grenzübergang gegen Null geht.
Auf die Zerlegung folgt die Summation aller Differentiale ,
beginnend bei
allen Parallelepipeden längs einer vertikalen Säule, d.h. Summation über ,
danach
aller Säulen längs jeder der vertikalen Schichten, d.h. Summation über ,
und
schließlich aller Schichten, d.h. Summation über .
Die analytische Formulierung lautet:
(8.143a)
Dabei sind
und
die Gleichungen der unteren und
oberen Oberfläche des Volumens ,
gerechnet von der Kurve
aus;
heißt Volumenelement, hier in kartesischen Koordinaten.
Mit
und
sind die Funktionen bezeichnet, die die
Projektionen
der Kurvenanteile von
auf die -Ebene mit den
Begrenzungspunkten
und
beschreiben.
An das Integrationsgebiet müssen die folgenden Forderungen gestellt werden:
Die Funktionen
und
sollen im Intervall
existieren, stetig sein und der Ungleichung
genügen.
Die Funktionen
und
sollen im Gebiet
,
definiert und stetig sein
und der Ungleichung
genügen.
Derart sind alle die Punkte
in
enthalten, die den Bedingungen
(8.143b)
genügen.
Beispiel
Berechnung des Integrals
für eine
Pyramide, die von den Koordinatenebenen und der Ebene
begrenzt wird:
.