考研数学二重积分常见极坐标公式

更新时间:2025-12-13 19:04:39
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在考研数学二中,重积分的极坐标公式如下:

1. 二重积分的极坐标形式:\[ \iint_D f(x, y) \, dA = \int_{\alpha}^{\beta} \int_{\rho_1}^{\rho_2} f(\rho \cos \theta, \rho \sin \theta) \rho \, d\rho \, d\theta \]
其中,\( D \) 是积分区域,\( \alpha \) 和 \( \beta \) 分别是角度 \( \theta \) 的上下限,\( \rho_1 \) 和 \( \rho_2 \) 分别是半径 \( \rho \) 的上下限。

2. 极坐标转换公式:\[ x = \rho \cos \theta, \quad y = \rho \sin \theta \]
对应的雅可比行列式 \( J \) 为:\[ J = \begin{vmatrix} \frac{\partial x}{\partial \rho} & \frac{\partial x}{\partial \theta} \\ \frac{\partial y}{\partial \rho} & \frac{\partial y}{\partial \theta} \end{vmatrix} = \rho \]

因此,二重积分的极坐标公式可以简化为:\[ \iint_D f(x, y) \, dA = \int_{\alpha}^{\beta} \int_{\rho_1}^{\rho_2} f(\rho \cos \theta, \rho \sin \theta) \rho \, d\rho \, d\theta \]

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