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專升本高數學習總結——二重積分

二重積分一般有三個考點

給定所求二重積分方程、所圍區域D的方程求二重積分的值

這是考的最多的一點
例如
計算∬xydσ ,其中D是由直線y=1,x=2及y=x所圍成的閉區域
一般做題思路:
1、閉區域自然是封閉的,在畫圖之前先求出交點(1,1)(2,2),畫出影象
這裡寫圖片描述
如上圖所示,D即是要求的閉區域
2、把D看做X型區域,然後就開始求x,y的範圍
因為把D看做X型區域所以1≤x≤2(注意x的上下限都是常數),1≤y≤x(特別注意D區域因為y=x在上面,y=1在下面所以得到這樣的關係)
這裡寫圖片描述
另外如果把D區域看做Y型區域(可以把上面的影象逆時針旋轉九十度)

把D看做Y型區域,然後就開始求x,y的範圍
因為把D看做Y型區域所以1≤y≤2(注意y的上下限都是常數),y≤x≤2(特別注意D區域因為y=2在上面,x=y在下面所以得到這樣的關係,與X型區域作比較)
這裡寫圖片描述

交換二重積分的積分次序

簡單的二重積分(x與y的上下限中只有一個函式)
例如
交換下列二重積分的積分次序
這裡寫圖片描述
由題意,積分割槽域D為Y型區域,1≤y≤2, 0≤x≤lny
轉換成X型區域 想象下 lny函式必定在上面,所以x的最大值在y=2處取得,即x≤ln2
得0≤x≤ln2
x≤lny 化簡得 y≥ex 得ex≤y≤2

複雜的二重積分
例如
交換下列二重積分的積分次序
這裡寫圖片描述
由題意得,積分割槽域D為X型區域,0≤x≤1,x≤y≤2-x
所以y=x y=2-x
這裡寫圖片描述
如上圖所示,需要分段,用直線y=1分成D1和D2兩部分

D1={(x,y)| 0≤y≤1,0≤x≤y}
D2={(x,y)| 1≤y≤2,0≤x≤2-y}
這裡寫圖片描述

使用極座標求二重積分

一般是求圓和圓弧的閉區域
將常規的x,y分別換成ρcosθ,ρsinθ
假設積分局域D可以用不等式 α≤ρ≤β,φ1≤θ≤φ2 ,其他條件忽略
這裡寫圖片描述

這裡寫圖片描述
具體步驟不寫了~