本
文
摘
要
直角坐标系下二重积分的计算
一、画出积分区域的草图。
联立区域边界函数方程,解出积分区域的交点坐标----这一步至关重要,如能正确的画出积分区域的图形,二重积分就完成了一半。
二、根据画出的图形确定积分区域的型状----X型,或者Y型
(1)若积分区域为X-型区域,积分区域作图大致如下:
则积分区域可写为:
二重积分变为二次积分为:
(2)若积分区域为Y-型区域,积分区域作图大致如下:
则积分区域可写为:
三、若积分区域既可以是X-型,又可以是Y-型区域,如下图
则二重积分为:
既可以写成X型的二次积分:
也可以写成Y型的二次积分
为方便计算,要选择正确的积分次序,必要时还可交换积分次序。
四、积分区域需要分割
若积分区域较为复杂,可将积分区域划分成若干个X-型,或者Y-型,利用积分区域可加性求解,如下图:
我们尽可能一次性地求出积分,也就是说,不需要将积分区域分块。实在不能一次性求出,则需对积分区域进行分割。
五、观察被积函数是否有奇偶性,积分区域是否有对称性
被积函数是二元函数,其可关于x为奇偶函数,也可关于y为奇偶性函数,定义函数关于x为奇偶如下,类似也可定义关于y的奇偶性。
奇偶函数的积分有如下结论:
六、需要交换积分次序的情况
1.题目本身有要求交换积分次序
2.被积函数出现如下图这样的积分
可能意味着要先对y求积分3.需要证明二重积分恒等式
七、求积分时注意事项
先将累次积分化为二次积分,就便变成求两次定积分,故求二重积分的方法与一元函数定积分方法一致。
每次求积分只能有一个变量,要么是x,要么是y。如果对y求积分,那么x就看作常数;如果对x求积分,那么y就看作常数,这个原理与求偏导数一样。