设、为常数,则有:以及通过两个性质可得:
下面举例说明下上述定理,首先是齐次性。下图中左侧的函数是右侧函数的倍,根据上述定理中的齐次性可知,同样以为底的情况下,左侧曲顶柱体的体积是右侧曲顶柱体的体积的倍。
再来说说可加性。已知在上的两个函数及,如下图所示。
那么根据二重积分的可加性,同样以为底的情况下,函数的曲顶柱体的体积,如下图所示,就是上面两个曲顶柱体的体积之和。
如果在上,为的面积,那么:
上述定理说明了,
设为某正实数,结合二重积分的齐次性以及上面的定理,可得:
上式的几何意义是,对于为底、高为的平顶柱体而言,有:
如果被有限条曲线分为有限个部分,那么上的等于各部分上的的和。
举例说明下上述定理,下图左侧所示的是以及其上的函数,而下图右侧将分为两个、。
根据上述定理,那么有:
在区域上,有,则有:
若满足,则有:
如果在上始终满足,那么有:
特殊的,由于有,所以有:
举例说明下上述定理,如下图所示,上始终有,从而同样以为底的情况下,左侧的体积小于右侧的体积。
上述几何意义可用不等式表示如下,这就是上述定理所阐述的内容:
设和是在上的和,是的面积,则有:
因为在上有,根据,结合上以及,可得:
举例说明下上述定理,如下图所示,其中标出了函数在上的和。
根据上述定理,同样以为底的情况下,函数对应的曲顶柱体(上图中的曲顶柱体)的体积,大于等于下图左侧中高为的平顶柱体的体积,小于等于下图右侧中高为的平顶柱体的体积。
设函数在上,是的面积,则在上至少存在一点,使得:
根据,在上的存在和。又根据二重积分估值的不等式,所以有:
显然,所以把上述不等式各除以,有:
上述不等式说明是介于和之间的值,根据,所以在上至少存在一点,使得:
举例说明下上述定理,因为函数在上,所以函数在上的存在和,如下图所示。
根据二重积分估值的不等式可知,同样以为底的情况下,有:
上述结论用代数式表示即为:
所以在和之间存在一个,如下图左侧所示。作以为底、高为的平顶柱体,如下图右侧所示,其体积和函数对应的曲顶柱体的体积相等,也就是有。
由于是介于和之间,根据,所以有,其中。
综上,所以有: