求二重积分∫∫(1-(x^2+y^2))dxdy,其中D为x^2+y^2<=2ay

如题所述

∫∫(1-(x^2+y^2))dxdy=∫∫dxdy-∫∫(x^2+y^2)dxdy
第2个积分用极坐标:
∫∫r^3drdθ
=∫(0,π)dθ∫(0,2asinθ)r^3dr
=∫(0,π)[4a^4(sinθ)^4]dθ
=8a^4∫(0,π/2)[(sinθ)^4]dθ
=8a^4(3/4)(1/2)(π/2)=3πa^4/2
原积分=πa^2-3πa^4/2追问

sin^4 积分是怎么积分出来的 积分出来是什么

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第1个回答  2013-04-02

追问

为什么 π 成2/ π sin^4x 积分是多少

追答

θ区域对称,将π分开2半

∫(0→π/2) sin⁴x dx = 3!!/4!! * π/2 = (3 * 1)/(4 * 2) * π/2

A(n) = ∫ sinⁿx dx = ∫ sinⁿ⁻¹x d(- cosx),下限0上限π/2
= - cosxsinⁿ⁻¹x + ∫ cosx(n - 1)sinⁿ⁻²xcosx dx
= (n - 1)∫ sinⁿ⁻²x(1 - sin²x) dx
= (n - 1)A(n - 2) - (n - 1)A
nA(n) = (n - 1)A(n - 2)
A(n) = (n - 1)/n * A(n - 2)
= (n - 1)/n * (n - 3)/(n - 2) * A(n - 4)
= (n - 1)/n * (n - 3)/(n - 2) * (n - 5)/(n - 4) * A(n - 6)
= ...
当n为奇数时
A(n) = [(n - 1)(n - 3)(n - 5) ... 4 * 2]/[n(n - 2)(n - 4) ... 3 * 1] = (n - 1)!!/n!!
当n为偶数时
A(n) = [(n - 1)(n - 3)(n - 5) ... 3 * 1]/[n(n - 2)(n - 4) ... 4 * 2] * π/2 = (n - 1)!!/n!! * π/2

追问

前面多个2是什么意思

追答

没看见区间的变化吗?

原本是0到π的,后来变成两倍的0到π/2

因为1 - (x² + y²)关于y轴对称,所以区间可变为两倍,省去不少麻烦的

∫∫(D) [1 - (x² + y²)] dxdy

= ∫∫(D) dxdy + ∫∫(D) (x² + y²) dxdy

∫∫(D) dxdy就是D的面积,当然关于y轴对称

而∫∫(D) (x² + y²) dxdy,被积函数x² + y²是关于y轴对称

所以对称是基于D的范围

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求二重积分∫∫(1-(x^2+y^2))dxdy,其中D为x^2+y^2<=2ay
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余下自己算

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请采纳,谢谢

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您好,答案如图所示:很高兴能回答您的提问,您不用添加任何财富,只要及时采纳就是对我们最好的回报。若提问人还有任何不懂的地方可随时追问,我会尽量解答,祝您学业进步,谢谢。☆⌒_⌒☆ 如果问题解决后,请点击下面的“选为满意答案”

...2-y^2)\/(1+x^2+y^2)}dσ,D:x^2+y^2<=ax的二重积分
化为极坐标,原式=∫[0->π\/2]dθ∫[0->1] [(1-r²)\/(1+r²)]^(1\/2) rdr =π\/2∫[0->1] (1\/2)[(1-r²)\/(1+r²)]^(1\/2) dr²第二类换元法 令t=[(1-r²)\/(1+r²)]^(1\/2),解出r²=(1-t²)\/(t&#...

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