三重积分计算

立体区域 $\Omega$ 定义为满足 $x^2+y^2 \le z \le 4$ 的点 $(x,y,z)$ 的集合。它下方由圆形抛物面 $z=x^2+y^2$ 界定，上方由平面 $z=4$ 界定。

适用条件：下边界是抛物面 $z=x^2+y^2$。；上边界是平面 $z=4$。；区域是有界且闭合的。

该积分通过先对水平圆盘截面上的 $x$ 和 $y$ 进行积分，然后再对 $z$ 进行积分来评估。内层二重积分使用极坐标，被积函数变为 $r^3$。

适用条件：立体区域 $\Omega$ 下方由抛物面 $z=x^2+y^2$ 界定，上方由平面 $z=4$ 界定。；被积函数为 $f(x,y,z) = x^2+y^2$。；积分顺序为 $dx\,dy\,dz$（切片法）。

三重积分的最终值是 $\frac{32\pi}{3}$。这是通过评估从 $z=0$ 到 $z=4$ 的 $\frac{\pi}{2}z^2$ 的外层积分获得的。

适用条件：立体区域由 $z=x^2+y^2$ 和 $z=4$ 界定。；被积函数是 $x^2+y^2$。；计算遵循切片法，内层积分使用极坐标。

使用极坐标是因为截面的边界形状（圆盘）和被积函数项 $x^2+y^2$ 都表现出绕 z 轴的旋转对称性。这大大简化了代数运算，将 $x^2+y^2$ 转换为 $r^2$，面积元素转换为 $r\,dr\,d\theta$。

适用条件：截面 $D(z)$ 是 xy 平面上以原点为中心的圆盘。；被积函数包含项 $x^2+y^2$。

截面圆盘的半径 $r$ 与高度 $z$ 的平方根成正比。具体来说，$r = \sqrt{z}$。

适用条件：立体下方由抛物面 $z=x^2+y^2$ 界定。；截面在固定高度 $z$ 处取得。；截面的坐标系是柱坐标/极坐标。

水平截面是圆盘。在任何固定高度 $z$ 处，与抛物面 $z=x^2+y^2$ 的交集形成了一个由 $x^2 + y^2 \le z$ 描述的圆形圆盘。

适用条件：立体区域下方由 $z=x^2+y^2$ 界定，上方由 $z=4$ 界定。；截面是水平取得的（垂直于 z 轴）。