例1 计算,其中是由直线及所围成的闭区域.
解法1 首先画出积分区域,如图6-26所示,是-型区域,可表示为
,
先对、再对积分,在对积分时,把看成常数,于是有
解法2 如图6-27所示,积分区域是-型的,先对、再对积分,在对积分时,把看成常数.于是有
例2 计算,其中是由抛物线及直线所围成的区域.
解 画出积分区域,如图6-28所示.既是-型的,也是-型的,我们先将它看成是-型的,先对、再对积分,积分区域为
且
如果将看成看成-型区域,则需要将分成和两部分,如图6-29所示,其中
因此,根据二重积分的性质有
由此可见,这种积分次序计算比较麻烦.
例3 计算,其中
解 被积函数中含有绝对值,需去掉绝对值符号才能积分,一般以绝对值符号中的表达式为0得曲线将分成若干个部分区域,如图6-30,将分成与,在中,在中因此,分区域积分可去掉绝对值符号,即得
例4 计算
解 此题先对积分,由于的原函数不是初等函数,因此不能直接求解.这时,可考虑交换积分次序,如图6-31所示,由积分区域
或
有
例5 应用二重积分,求在平面上由与所围成的平面图形的面积.
解 由二重积分的性质,的值就是积分区域的面积的值.由图6-32可得
将化成极坐标系下的二次积分,其中
解 6-32所示,令则的边界曲线的极坐标方程为
则用极坐标表示为
所以
例7 计算二重积分,其中是圆围成的区域.
解 如图6-38所示,令则圆的方程为,可以用不等式表示为
所以
例8 计算二重积分,其中为圆形区域
解 在极坐标系中,闭区域可表示为
则
利用上面结果,我们可以计算广义积分设
显然(见图6-39).由于从而在这些闭区域上的二重积分之间有不等式
因为
又应用上面已得的结果有
于是上面的不等式可写成
令,上式两端趋于同一极限,从而
解法1 首先画出积分区域,如图6-26所示,是-型区域,可表示为
,
先对、再对积分,在对积分时,把看成常数,于是有
解法2 如图6-27所示,积分区域是-型的,先对、再对积分,在对积分时,把看成常数.于是有
例2 计算,其中是由抛物线及直线所围成的区域.
解 画出积分区域,如图6-28所示.既是-型的,也是-型的,我们先将它看成是-型的,先对、再对积分,积分区域为
且
如果将看成看成-型区域,则需要将分成和两部分,如图6-29所示,其中
因此,根据二重积分的性质有
由此可见,这种积分次序计算比较麻烦.
例3 计算,其中
解 被积函数中含有绝对值,需去掉绝对值符号才能积分,一般以绝对值符号中的表达式为0得曲线将分成若干个部分区域,如图6-30,将分成与,在中,在中因此,分区域积分可去掉绝对值符号,即得
例4 计算
解 此题先对积分,由于的原函数不是初等函数,因此不能直接求解.这时,可考虑交换积分次序,如图6-31所示,由积分区域
或
有
例5 应用二重积分,求在平面上由与所围成的平面图形的面积.
解 由二重积分的性质,的值就是积分区域的面积的值.由图6-32可得
将化成极坐标系下的二次积分,其中
解 6-32所示,令则的边界曲线的极坐标方程为
则用极坐标表示为
所以
例7 计算二重积分,其中是圆围成的区域.
解 如图6-38所示,令则圆的方程为,可以用不等式表示为
所以
例8 计算二重积分,其中为圆形区域
解 在极坐标系中,闭区域可表示为
则
利用上面结果,我们可以计算广义积分设
显然(见图6-39).由于从而在这些闭区域上的二重积分之间有不等式
因为
又应用上面已得的结果有
于是上面的不等式可写成
令,上式两端趋于同一极限,从而