xy2在x2+y2<=4的定义域内的二重积分为多少
来源:欧宝真人官方网站 作者:李宗孟
时间:2024-04-25 点击: 171528
在数学中,二重积分是一种对于二元函数在给定区域上的积分运算。在本文中,我们将讨论在定义域为 x+y≤4 的情况下,二元函数 xy 的二重积分的计算方法。
首先,我们需要将定义域 x+y≤4 转化为极坐标形式。因为在极坐标系下,圆形的方程为 r=x+y,所以我们可以得到 r≤4,即 r≤2。因此,我们可以将 x 和 y 用极坐标参数表示为 x=r*cos,y=r*sin。
接下来,我们需要将二元函数 xy 用极坐标参数表示。因为 x=r*cos,y=r*sin,所以 xy=r*cos*sin。因此,我们可以得到二元函数 xy 在极坐标系下的表达式为 r*cos*sin。
现在,我们可以将二重积分转化为极坐标形式。因为在极坐标系下,面积元素为 r*dr*d,所以我们可以得到二重积分的计算式欧宝真人官方网站为:
∬(x+y≤4)xydxdy = ∫[0,2]∫[0,2]r*cos*sin * r dr d
接下来,我们可以对此式进行积分运算。首先,对于内积分 ∫r⁴*cos*sin dr,我们可以通过分部积分法得到:
∫r⁴*cos*sin dr = 1/5*r⁵*cos*sin - 2/15*r⁵*sin + C
将上式带入原式,我们可以得到:
∬(x+y≤4)xydxdy = ∫[0,2]∫[0,2]r*cos*sin * r dr d
= ∫[0,2] [1/5*r⁶*cos*sin - 2/15*r⁶*sin] |r=0..2 dr d
= ∫[0,2] [16/5*cos*sin - 32/15*sin] d
= 0
因此,我们得出在定义域 x+y≤4 的情况下,二元函数 xy 的二重积分为 0。
撰稿:李宗孟 审核:吉中孚