Вопросы для самопроверки
1) Как определяется множество, элементарное в направлении оси OY ? оси OX? Какой вид имеет такое множество в плоскости XOY?
2) Как вычислить двойной интеграл по области , элементарной в направлении оси OY? Оси OX?
3) Как можно разбить область произвольного вида в плоскости XOY на части, каждая из которых будет элементарной в направлении оси OX или OY?
4) Как вычислить двойной интеграл по области произвольного вида в плоскости XOY?
Пример 2. 1)Изменить порядок интегрирования в интеграле.
2) Вычислить , где D- область интегрирования из пункта 1).
Решение.
Y
8
C
A(4, 4)
![]() |
0 4 X
Рис.1
1).a)В заданном повторном интеграле пределы внешнего интеграла по переменной равны 0 и 4. Это означает, что область интегрирования ограничена прямой x = 0 слева и прямой x =4 справа.
Пределы внутреннего интеграла по переменной указывают на то, что область ограничена снизу параболой
и сверху прямой
. Построив все перечисленные линии, получим область и нтегрирования D(рис1.). Как видно из рисунка, область интегрирования является элементарной в направлении оси ОУ, но не является элементарной в направлении оси ОХ.
b) Для изменения порядка интегрирования область D разбиваем прямой на две области
, имеющие общую границу АС. Каждая область
будет элементарной в направлении оси ОХ, поэтому заданный интеграл будет равен сумме:
c) Выразим полученные двойные интегралы через повторные по формуле (9). Рассмотрим интеграл по . Как видно из рис.1, наименьшее значение, которое принимает
в области
, равно 0 в точке(0;0), а наибольшее значение равно 4 в точке (4;4). Следовательно, внешний интеграл по переменной
по
будет иметь пределы: 0 и 4. Чтобы определить пределы внутреннего интеграла по переменной
, проведём мысленно прямую
, параллельную оси OX так, чтобы
. Тогда при движении слева направо (в направлении возрастания переменной
), эта прямая будет «входить» в область, пересекая прямую
, и «выходить» из области, пересекая параболу
.Получаем, что
- нижний предел. Из уравнения параболы
получаем
- верхний предел. Таким образом,
.
d) В области наименьшее и наибольшее значения
соответственно равны 4 в точке(4;4) и 8 в точке (0;8). При движении вдоль прямой
слева направо, эта прямая «входит» в область, пересекая прямую
, и «выходит» из области, пересекая прямую
.Получаем, что
- нижний предел. Из уравнения
получаем
- верхний предел. Тогда
и общий результат:
=
+
.
2) По формуле (9) получим
Задание 2
Изменить порядок интегрирования в следующих повторных интегралах:
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() ![]() |
Задание3
Вычислить двойные интегралы по области , разбивая её при необходимости на области, элементарные в направлении оси OX или OY:
Двойной интеграл | Уравнения кривых, ограничивающих область ![]() | |
![]() | ![]() ![]() ![]() | |
![]() | ![]() ![]() ![]() | |
![]() | ![]() ![]() ![]() | |
![]() | ![]() ![]() ![]() | |
![]() | ![]() ![]() ![]() | |
![]() | ![]() ![]() | |
![]() | ![]() ![]() ![]() | |
![]() | треугольник с вершинами ![]() | |
![]() | ![]() ![]() ![]() | |
![]() | ![]() ![]() | |
![]() | ![]() ![]() | |
![]() | ![]() ![]() ![]() ![]() | |
![]() | ![]() ![]() ![]() ![]() | |
![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | |
![]() | ![]() |