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第 02 节 二重积分的计算(二)
金榜时代
@考研数学薛威 硕哥
二重积分计算
一、直角坐标、极坐标累次积分+交换积分次序
二、轮换对称+分块区域上的二重积分
三、极坐标+参数方程确定的积分区域
四、雅克比矩阵(大纲没要求,考试有出现,高分要求的可以参考)
二、轮换对称+分块区域上的二重积分
积分区域D关于直线y x对称(关于变量x和y 有轮换对称性),则
1
f(x,y)d f(y,x)d f(x,y) f(y,x)d.
2
D D D
(1)轮换对称
【例题1】设区域D (x,y) x2 y2 4,x0,y0 , f(x)为D上的正值连续函数,
a f(x)b f(y)
a,b为常数,则 d ( ).
f(x) f(y)
D
ab ab
(A)ab. (B) . (C)(ab). (D) .
2 2
(2005年,数学二)
x2 y2
【例题2】设区域D为x2 y2 R2,则( )dxdy .
a2 b2
D
(1994年,数学一)
x2ln(x2 y2)
【例题3】设D (x,y) 1 x2 y2 e2,x0,y0 ,计算I dxdy.
x2 y2
D【例题4】设D (x,y) 1 x y2,x0,y0 ,计算
I e(xy)2 (sin2 xcos2 y)dxdy.
D
【例题5】设D (x,y) x y1,x0,y0 ,计算
x y x y x y
I
sin cos tan
dxdy.
x y x y x y
D
【例题6】设D (x,y) x2 y2 4,x0,y0 , f(x,y)在D上连续,且
f(x,y) x2 y2 sinxsin y f(x,y)(x2 y2)dxdy,
D
求 f(x,y).
(2)分块区域上的二重积分
【例题7】设二元函数
x2, x y 1,
f(x,y) 1
, 1 x y 2,
x2 y2
计算二重积分 f(x,y)d,其中D (x,y) x y 2 .
D
(2007年,数学二、数学三、数学四)
【例题8】计算二重积分 x2 y2 1d,其中D (x,y) 0 x1,0 y1 .
D
(2005年,数学二、数学三、数学四)
x2 y2 xy
【作业1】设区域D (x,y) x2 y2 1,x0,y0 ,计算I dxdy.
x2 y2
D
xe(xy)2
【作业2】设D (x,y) 1 x y2,x0,y0 ,计算I dxdy.
x y
D
【作业3】设D (x,y) x2 y2 1,y0 ,连续函数 f(x,y)满足
f(x,y) y 1x2 x f(x,y)dxdy,
D
求xf(x,y)dxdy. (2020年,数学三)
D
【注】直角坐标计算最简洁.
【作业4】设D (x,y) 0 x1,0 y1 ,计算I e max
x2,y2
dxdy.
D
【作业5】已知平面区域D (x,y) (x1)2 y2 1 ,计算二重积分 x2 y2 1dxdy.
D
(2023年,数学三)
【选做6】设D (x,y) x2 y2 4 ,计算I 2xx2 y2 dxdy.
D
【注】难!计算量大!分块+极坐标(平移处理)
【选做7】设D (x,y) 0 x2,0 y 2xx2 ,计算I x y2 dxdy.
D
【注】难!计算量大!,拆分区域
1 1
【作业8】设平面有界区域D位于第一象限,由曲线xy ,xy 3与直线y x,y 3x
3 3
围成,计算(1x y)dxdy. (2024年,数学二、数学三)
D
【注】分别采用直角坐标和极坐标两种方法来做. x
【作业9】已知平面区域D (x,y) 1 y2 x1,1 y1 ,计算 dxdy.
x2 y2
D
(2024年,数学一)