二重积分典型例题解析,计算二重积分的例题详细讲解
一、二重积分矩形区域例题
一般二重积分不等于两次积分直接相乘。如f(x,y)=g(x)h(y),且积分区域是矩形区域[a,b]×[c,d],则二重积分等于g(x)在[a,b]上定积分与h(y)在[c,d]定积分的乘积。二重积分是二元函数在空间上的积分,同定积分类似,是某种特定形式的和的极限。本质是求曲顶柱体体积。
重积分有着广泛的应用,可以用来计算曲面的面积,平面薄片重心等。
平面区域的二重积分可以推广为在高维空间中的(有向)曲面上进行积分,称为曲面积分。
二、二重积分奇偶性和对称性证明
二重积分的奇偶性和对称性证明如下:
1.奇偶性:若函数$f(x,y)$满足$f(-x,-y)=f(x,y)$,则有以下结论:
(1)若被积函数为偶函数,即$f(-x,-y)=f(x,y)$,则有$\iint_Df(x,y)\mathrm{d}x\mathrm{d}y=2\iint_{D_+}f(x,y)\mathrm{d}x\mathrm{d}y$,其中$D$为积分区域,$D_+$为$D$中的右半部分。
(2)若被积函数为奇函数,即$f(-x,-y)=-f(x,y)$,则有$\iint_Df(x,y)\mathrm{d}x\mathrm{d}y=$。
2.对称性:若函数$f(x,y)$满足$f(x,y)=f(y,x)$,则有以下结论:
(1)对于关于$y=x$对称的区域$D$,有$\iint_Df(x,y)\mathrm{d}x\mathrm{d}y=\iint_Df(y,x)\mathrm{d}y\mathrm{d}x$。
(2)对于关于$y=-x$对称的区域$D$,有$\iint_Df(x,y)\mathrm{d}x\mathrm{d}y=\iint_Df(-y,-x)\mathrm{d}y\mathrm{d}x$。
三、利用极坐标计算二重积分的典型例题
以下要注意在解题中除了利用上述知识外,还要充分利用积分区域和被积函数的特点。具体如下:
1、什么时候采用极坐标计算二重积分?(利用极坐标计算时被积函数和积分区域的特点。)
2、利用极坐标求二重积分的基础例题。
3、一个比较简单的考研题目。
4、对称性在极坐标法求二重积分中的应用。
5、轮换对称性在极坐标法求二重积分中的应用。