文档内容
专题:二重积分的计算
金榜时代
@考研数学薛威 硕哥二重积分计算(一)
【作业1】设函数 f(x)在0,1上连续,证明: 1 dx x f (y)dy 1 ( x x2)f (x)dx.
0 x2 0
解 由题 设
y
y
I
D 侧 oxsl.is ywx
yo
i
fdxffmdy 𨰻
fdyffmdx
不
对ㄨ积分
情作常数
ffnwgy3dy ffmlfx.MN
⼆t t
【作业2】设 f(x)为连续函数,F(t) dy f(x)dx,则F(2)等于( ).
1 y
(A)2f(2). (B) f(2). (C)f(2). (D)0.
(2004年,数学一)
解 由题设 不妨没 tin
y ⼈
i
加 侧 1 yet guy
了
0 1 t
下化 fdxffmdy fax 1 dx
刘 䉋
积分
作常数
则 Ht 灿 ⼼ F 2 扣 这 13
注 积分区域 ⼝靠近 ㄨ 轴 向ㄨ轴投影2 x
【作业3】 dx f ( x2 y2)dy ( ).
0 3x
2sec 2sec
(A)3d f(r)rdr . (B)4d f(r)dr.
0 0
4 3
2 2 4
(C) dr3 f(r)rd dr3 f(r)rd.
2
0 2 2 arccos
4 r
2 2 4
(D) dr3 f(r)rd dr3 f(r)rd.
2
0 2 2 arccos
4 r
解
由题没
D
xisoxsz.xayeiiynlffdxffl.it
dy
yi
t Ǘanrdr 2ix
do
0 z
D ⼼ it are
air
⼋
4
Ǘdrǜfrd0
If
zirnifdrfifmrd0
zrzar.in i o i i 6
故选4【作业4】将下面极坐标交换积分次序
1
(1)2dsin f(r)rdr.
0
4
解 由题没⼝ ⼼ 迅 达
ns.inr
⼋
原⾮ lifan
rdoljiiatfdrffcnrdooi.io
r
2 arccos
(2) rdr 2 f(rcos,rsin)d.
r
0 arccos
2
解 由题没 D 仙⼭ ⼩
2ianniosarcnf.fr2
⽐
原式 ⼆
fiefflrno.rsingrdr.io(x y)2 x2 y2
【作业5】设D (x,y) 1 x y 2,0 y x ,计算I dxdy.
x3
D
解 由题没
y n
fine riots iirrdr
fo 上
E
Hi 州 2
mina
T
乏 了
x I
对你只分 啃作常数
的 将变换⽅程 代⼊边界 曲线
⾏恐品 分别
y 1 Xty 2
kmino.kaismoi.fknotsinoijkao.in
a
doo
MO
K not
since
If i do i 红⼗1吅州
fsecodtano
其中 fiseddefseo.seiof
seotanoi ftaio.se do
ffiyse.edu
EF fiddotfseodo
rz
fseddotlnlseottanoihiii.fi
do that1
故 Àd do Gthhy
【作业6】已知平面区域D (x,y) y2 x 4 y2 ,0 y2 ,
(x y)2
计算I dxdy. (2022年,数学一、数学二、数学三)
x2 y2
D
【注】分块区域极坐标最简洁
⼋
y
解 由题设 将积分区域拆分
X班
4
y 2
D 叶 ⻅
川
i 㡮
少
siirdr
fyidoifdoff
fysnoi.ir do
2Egǘǜ
do
2sina.se
2ffdo 4fsmods.no
fi È
不 4 不 2注 将 ⼼ 吣 代⼊边界曲线 ⼩⽕ 2 ksmio
y rsMQ
fyid fdofsnhnfihrdr
co
i
对积分 0看作 常数
Efio
fco sinof ir do
2Èd0 ⺎
_ ⼗ 不2⼗ㄤ 2不2【作业7】设有界区域D是圆x2 y2 1和直线y x以及x轴在第一象限围成的部分,
计算二重积分I e(xy)2 (x2 y2)dxdy. (2021年,数学三)
D
解
由题没
ixfl.ge
I
Ryjdr
D
i
o
fofiotsiiig
s.no rdr
⼆Ǖdof 凸⼼ 𠴕 razor dr
r
n
fdrfii.r.io do
0 对0积分 请作常出来
i
6
Èfě rdrfidrs.no
0
Edr
RSM20
Ǐ fire
0
0
etr in dr
if
fir dr ifirdr
jej fifjle ze.tly (x y)2
【选做8】设D (x,y) 1 x y 2,0 y x ,计算I ( )3 dxdy.
x x2 y2
D
解
由题 没
liiirdr
mine
fitaio.gtsnoifkcuiudokmismo
fled
it and do
zft.ci do
zf.io
if seio
tanodf
f y
it Emin
E.tn
州 2
f t t h f i i h2 州 令 了
x xy
【选做9】设D (x,y) x2 y2 1,0 y x ,计算I dxdy.
1x2 y2
D
解
由题没
i
焩
㯑 iiiii.ir
i
s
iifiiirdrnnifdrfirino
dolthnzo.it
fdrfminodlrhg
本
tfr.in Hino ǒiidr
tfrfhatryqr
fflnatry.dk
yntryi ffiiidi
ffiidr2
fy
ftfhhtmj.fr f
fmzx
【选做10】设D (x,y) 0 y 1x,0 x1 ,计算I exydxdy.
D
解
由题没
y n
⼼⼼ I
0tǖiolrdr
Iffy
ǐ
对积分 0看作常数
o ⽂
Knots
li oiio.ir
do
ifeiiio.y.it
叫 ⼼ 以 以 ⽐ ⼼
diii de do
gyu
knotsmop
Ēědciii
i
if
i ěè
⼆
⼼
z【选做11】设D (x,y) 1 x y 2,0 x2,0 y 2 ,计算I e(xy)2 dxdy.
D
解 由题 没 gn
灲 2
mnèhiiirdr
TTfi.sn
鱤
对积分 情作 o mi 了
1
fdfminofGotsiiigoyopdlhotsii7cnois.no
2 kminou
吖 叫 佻
if
⼆ ciiē
r noimo
ifgi.nu ⽐ 烑
t.tt Ēesnhizd0
ftē4 Ēcsciid0
⼼⼼ ⽐仙划 È ⼼ 妙
⼆ 年 ⼀二重积分计算(二)
x2 y2 xy
【作业1】设区域D (x,y) x2 y2 1,x0,y0 ,计算I dxdy.
x2 y2
D
解 由题 没 D关于 ⼩X 对称
灯么
ǙǗǛM
dr
o
⼆ if Ǘdoffrdr
Ēsina.no.fr do
⼆
if i is Fi
sina.cn 些
⼆xe(xy)2
【作业2】设D (x,y) 1 x y 2,x0,y0 ,计算I dxdy.
x y
D
解 由题没 咲于 ⼩ㄨ对称
y⼋
飕飕 品
灲 2
咏
地
i
i own
yfgwtierhots.no irg
呻伈
对积分
0看作常数
⽐
Ē灲 ⼼ 吃 吖 ⼼⽐ 哒 I
yyopdrgtsnoicnots.no
Ecuj.insnoikna.io
do
⼆ 本
Finds
no
E le do
goin
4fie.fi niaid0
E acid0
fate
fit ⼀ ⽐ 0 i i 姚 ⽐
【作业3】设D (x,y) x2 y2 1,y 0 ,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.
解 设 ⽔炒 ⼼ A 则
刈红
flxiiytxztAX
i
to
等式两边在区域⼝上积分得
咲 于1轴对称
A ⽔州 ⼼ yim tt A A
fdxffjtxdy
刘 崔
积分 作常数
gǐiiiiidx
㶽出数
Èdx
2 ffidx
if 也
x intjiiiitfiidt
ixz EE 不故 f 们 y init in
婍
fxfxindr fxyinidrtinfidr
ffdofrio.rdrz.FI
To do.f Pdr
f ㄤ E i Ǜi【作业4】设D (x,y) 0 x1,0 y 1 ,计算I e max
x2,y2
dxdy.
D
解
由题没
y
i y X
I
刈 知
f
y ⻅
efxlEDz.o.nl
Dj
p
either
f
Dz
⼼我
life 1 州
ixiaxtfyěày
⼆
⼼ i i
t
i i ⼼ e 1
e ⻔【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)
解 由题 设 曲线交点
焖到
啡
iii si fi
iii
到
州 y it
D 叶只 其中 只 ⼝ D关于
X轴对称的
IN奸 州 ⼼ 1 讻 ⽕ ⼼ ⼗ 必 以 㤈
焱 也奸们 ⼼ 似 训 州 ⼀ 㤈
N 奸们 ⼼ 2 起 不 以1 do
到 ⼼
将 分别 代⼊ 街
作皆岱
凶刊到 kz coso
焻
⼭ ⼼ 州 ⼼ 2 jdof n ru
沃利斯公式
zfi uso fosiojdQ 4 fodo fjosodo
⼆ 4
E fi I 不 i
- 4 ziinziin.rdr
zjyio i.ci do
Ǘyio 4jzdotii
i dsino
isi zlotisnzoyiti
ilsio
iG i.it 2 所 邀 i
is_IT
故 hi 1 ⼼ 也奸们 ⼼ 2 逃5 1 do
⼆ 不
it2GB F 3冷 if
【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)
i
解 由题没 咲刮 轴对称
iz
⽓
三
令 以
忙忙
4
师 ⼝
if
2
还ㄨ 到 drtftiz 2 xj D ar z
zxldr
fkxiyjdrtffqyiizxjdrD.tk
D
倚出数
dat 娳 议 do
2ftii
其中 114划了 ⼼ flit 忊 ⼼
只
移
114所以jdrjfoffryrdr E
只
v
uhh
Di Knitting Durkin
⼼
出 癸
符 1
不 i
yw
县 咒I 炮了 ⼼ ffofirdr 8元
D
故 2 t8元 9ㄤ
【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
了
解 由题没 如 唞
2
y 2
⼆ 州 2 2 灼 ⼼ jz
xty.no
刈 2
x y 2 dr qyyidr fKx y
drDHDz
D
2 州 2 At 2 州 以
其中 她
21drfgfiin.MX
2
do
ffy yzkiyityfiryz ztyydy
z.li
fGtyz ty2ty l dy ftl
iyiitftil.it
ftiItz l ftl Ed逃 了 ⼼ 2 她 ⼼
jdQfflrcnQtrsnoj.rdr
2 玩
f
E
tsinQj.jPETdo
ff
tsnQj.cn do
⼆ 不
ifioǜǜsnonog
⼆ 不
iiiEtzi.io Ǘ
⼆ 不
i if
F i
故 2 G i t i 1
【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
解 由题没 ⼼ 唞
2
y 2
州 2 114 ⼼⼼ iz
B
drtktndr do
州 2
fk.tn
D
叶⻅
2 她 2 dat 逃了 do
会 当
没 造出 1焭 太 1
叕 㗊
⼼
dirt 4 以 以
2 世⼼2
此 ⼼ 2 妧⼠ 4 灬 dr
2
zfifiidrwtrsmojrdr
itltfdofkrs.no
rdrf.tl
2figiiututrsmojrdr
tft is.no d
r I
2Ǘ knots㖄 式 do it1
knots.no
IEtjcnQE.IE
Casino l yiopldQ z.tt1
E 32
i Ēytsmo dQ ify.io
idQtif
acnDEiiEs.yjdQ i
Fi
it iata
i f i I1 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.
⽅法⼀
直⻆坐标系下累次积分 ysn
ti
解 由 题没 联⽅程求交点 鸞
了
ll i 㗰
绿 纱 啊
衢
⽵ 3
积分区域 咲于 ⼩⽕对称 轮换对称
dr I do
4 刈 drifdx ytlty sc
drtfffdyiayifdjdy
fiidklki in
Ein I 31叱 it in 了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.
⽅法⼆ 极坐标下累次积分
un
解 由题设 ⼝关于 ⼩⽕对称 则 ⼀⼼了
⼼
xjdro.is
也不以 ⼼ 4x ytlty
fdr.fi
do
fhinordrarctanjd3sinchofiiilsninoz.sn
⽐
4
fctajinod03arctunj4farctan33antanjtand.ci
of
areturn
ifarctanjtahdtanQw.tn
im to fln3
antoni 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)
解 由题没 ⼝关于 ⽕轴对称 直⻆坐标系
偶 少
州到
iii I
go.it
6
1 0 1
1111
zfiyziiiyzfti.gg
2
2ftp.dyzrztlnlrztl
其中 fti dy
yinyzffy.dzdg
IEIiijdy
rz
ftyzdyiffgdyfz.fi
Hyzdytlnlytiityzlif
M1
IIII.tl n
ztzlnwuy
ftp.dy 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)
少
州到
解 由题设 ⼝关于 ⽕轴对称
ID
y偶 6
1 0 1
di
fiidi 2 in 悱
zjdofimfrdrtzfdofrqyrdrfy
llosddotfls.in 1 GO do
if
idea do iǜ condo
so
nai snoiinois.no ǜ
In data
if
hnnnf.tn
In wit1 2 上二重积分计算(三)
【作业1】设区域D (x,y) 0 x3,0 y3 ,且
1 3
x2 y2, 0 x3, x y 3x,
f(x,y) x2 y2 3
0, 其他.
计算I f(x,y)dxdy.
D
由题没⼝关于 ⽕ㄨ对称 则
⼩成
y
解 3
B
Dz
inaroiNND.in
⼼
⼆ 点 咏 了
3
2
fǖdof rdrtfdoff rdr
f
fddotfs.no do
È
3lnlseottanolit3lnlcscai.to
3In 器 3In 了 3 21吅州 州
注 了 fsecxdx hlsecxttanxHC.fidx lncscix otxtC
【作业2】设D (r,) 2r 2(1cos), , f(x,y)在D上连续,
2 2
1x x2 y2
且满足 f(x,y) yf(x,y)xdxdy,求 f(x,y).
x2 y2
D
y⼈
解 没
⼩州 刈 ⼼
A 则
2件 ⼼
步
z
m
北⻔ Nfp txt Ay i
o
-2
故 北⻔ - ⼆ Nǜi Ay
对称
等式两边积分 得 咲 和轴
lǜiid
A ⼩⼼刈 ⼼ 5
Ǘdoffrdr
SMOĒ
⼆ 4Ēcnodo 4 4
故 北⻔ it 4g
【作业3】设D (x,y) (x2 y2)2 2xy,x0,y0 ,
计算I (x2 y2 xy)dxdy.
D ⼋
y
fix
解 由题没 咲于 y 对称 则
ī
将 代⼊曲线⽅程得 i
The o
y 吣
性 Esme
zrcno rsno
4到4
刈
do 也许 xytj xiydr
if rdr
刈 ⼼ ⼆ rcno rs no
对我分 崝作常数
i
20
fzsinzo ir 4 Ǚ do
2 ⽐
js io do jfsiit idt
jfsintdt
g it i
注 ⾼次曲线 幂次33 可以考虑极坐标表示【作业4】已知平面区域D (x,y) x y,(x2 y2)3 y4 ,
x y
计算二重积分 dxdy. (2019年,数学二)
x2 y2
D
解 将 in
代⼊曲线 进⾏
了
y
4
得
y rsno
成
girls
个
积分区域关于刂轴对称 则
i i
从
i
o
ffio
2 to rdr
iida
fsno ir
fsiotfcoi
sn些
duo
⼆ fǜtuition
iiinii 4
- no
fi订 ⾼次曲线 幂次33 可以考虑极坐标表示【作业5】设平面有界区域D位于第一象限,由曲线x2 y2 xy 1,x2 y2 xy 2
1
与直线y 3x,y 0围成,计算 dxdy. (2023年,数学二)
3x2 y2
D
解 由题 设 描点法
y.si
yxjyy I 110 1,1 o I 州刘 2
⽂
2 奸㤡 2 ⼼ ⼼冷 orz 0 02
如 吣 州 刘 1
将 代⼊边r界i曲o线smal.gr
sino 奸⽕
⻔ 2
Frhositz.ffdafhinuf.sn
nidr
nino
fziio.hr do
t.io
no
Ē Ǜsii 吃 d
⼆
了
imzfitaniǜfilnzffzinodtano
imz.fi 㬱
Hǜnpd
flnz.arctanif
fhzG.co i h2 元x 1cost,
【作业6】设曲线L为 (0t 2),D为L与y轴所围区域,
y tsint
计算(2x y)dxdy.
y ⼋
D
玩
没
解 由题
⺎
2xdoifgfzxdxozj
inti.ci
fxindy ff dt
F43 ⽐ 3it it dt
i.it
dt
fyi 3
E 2天 JT sitjds.int 5元
fdyfgdx
fyd
fy.xdydy
ft.int 1 1叫 ⼼ d t
fsi.it
ftltostjatfsntintidt
⼆ ftp.cnttaitjdt
f f 1 2 ntt That
ftdt zffostdttiftcnztdt
z.EE i zffdsmttdfitds.int
2
3元
故 化州 ⼼ 5元 3 亿二重积分计算(四)
1 1
【作业1】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】采用雅可比变换来做.
对称
解
由题没 D关于 ⼩⽕ 则
un
-
⼼了
f Hmg d 5 94y do yin
D D
i
i
o
i f H 1 y ⽕ ⼼ I do
y
D
NY
且
设
⽕⽕ 则
I
dv
yjuvi
ru
烈 出 nizwvi
2
T ⼆
烈 烈 ru
Ǚ
汇Di 灬 jsus.it 3
V
4 刈 ⼼ I do
3
giǜav
11 ùdudv i
h
Dw Dw 0 j 3
ii.hu in
ifdufidv【作业2】已知平面有界区域D (x,y) y2 x,x2 y ,计算二重积分
(x y1)2dxdy. (2025年,数学三)
D
【注】采用雅可比变换来做.
y
yi
解 没 恼 则 纞 I ⼼
氵
可 V
2
0 1
Nii
裂 㗊
5
i
ii ii
烈 烈
I
Dw ⼼ ⼼ 巡 1
1 2
0
iiiiiiiav
⼩⼼ 以
⼀点
⻅关于⼩⼋对珎
zuvtui zuij.in
fiiituiitl
ifdujiii 2 ⼼ 1 N
jfhiii
utijdu
jfxftif.it1 i
iaudv
注 ⻅关于1 ⽐对称 则 fiiidudv.fi【作业2】已知平面有界区域D (x,y) y2 x,x2 y ,计算二重积分
(x y1)2dxdy. (2025年,数学三)
D
解 由题没 咲于⽕对称 则
I y2
刘州 的 好5 1 2刈⼗ 以2y do
2
0 1
i 如年 1 2xytzx zytititl zyxtzy zxjdsr
xytljdoifdnfftixy.tl
fyi dy
fyiytjli xs xlx xtci.in d n
ffi x4tf ix6 xiitx xidx
i
iii i.it iii【作业2】已知平面有界区域D (x,y) y2 x,x2 y ,计算二重积分
(x y1)2dxdy. (2025年,数学三)
D
解 由题没 咲于 ⼼ 对称 则
2
I y
2
⽉
刘 州 ⼼ 这5 1 - 2刈⼗ 以 2y do
2
0 1
i 娳年 1 - 2xytzx zytititl zPL tzyzx d 5
⽕到 2 - 2对卄 的 咲于 ⼼ 对称 您 雅 可⽐ 变换
2 州⽴ 州州 d5 2 fffixj zxytydy
zfxn EHNRxG si 从4 不 ⼼ h
2 fix 4tjP ix 6 - R it ⼀ 2 d n
2 iti ititi in i【作业3】求抛物线y2 mx,y2 nx和直线y x,y x所围成区域的面积,
其中0mn,0.