二重积分的求值涉及对函数在二维平面上的区域进行积分。以下是一种常见的求解方法:
1. 确定积分区域:首先,明确积分的区域D,通常D由不等式描述。
2. 设定积分次序:根据函数和区域的特点,选择先对x积分还是先对y积分。这通常取决于哪个积分的上下限更容易确定。
3. 写出积分表达式:按照选定的积分次序,写出二重积分的表达式。例如,如果先对y积分,则表达式为∫∫D f(x, y) dy dx。
4. 计算积分:
- 内部积分:对y进行积分,得到一个关于x的函数。
- 外部积分:对得到的函数进行x的积分,最终得到二重积分的结果。
5. 简化表达式:如果可能,简化积分结果。
例如,对于函数f(x, y) = x^2 + y^2,在区域D:x^2 + y^2 ≤ 1内进行二重积分,可以按照以下步骤求解:
1. 积分区域:D是单位圆内的区域。
2. 设定积分次序:由于区域关于x轴对称,先对y积分。
3. 写出积分表达式:∫∫D (x^2 + y^2) dy dx。
4. 计算积分:
- 内部积分:对y积分,得到x^2 ∫∫D dy dx。
- 外部积分:由于区域关于x轴对称,积分结果为0。
因此,该二重积分的值为0。
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