极坐标下,二重积分如何变换积分次序……我到现在都没搞懂,求学霸详解,要有例题,谢谢

2025-03-22 15:03:15
推荐回答(3个)
回答1:

一般场合,极坐标系下二重积分的计算,都是遵循先ρ后θ的形式,少数场合需要交换次序的时候,按下面步骤来:

(1)先按先ρ后θ的次序写好。

(2)再把关于ρ和θ的区域直接转换成直角坐标系。

按照直角坐标系下交换积分次序的方法完成。

比如,区域为x²+y²≤x;

极坐标系下先ρ后θ的积分区域表示成-π/2≤θ≤π/2;

0≤ρ≤cosθ;

然后,建立以θ为横坐标,ρ为纵坐标的直角坐标系,区域变成由ρ=cosθ (-π/2≤θ≤π/2)和θ轴围成的区域,改变积分次序后,变成0≤ρ≤1-arccosρ≤θ≤arccosρ这样就可以了。

二重积分:

二重积分是二元函数在空间上的积分,同定积分类似,是某种特定形式的和的极限。本质是求曲顶柱体体积。重积分有着广泛的应用,可以用来计算曲面的面积,平面薄片重心等。平面区域的二重积分可以推广为在高维空间中的(有向)曲面上进行积分,称为曲面积分。

回答2:

一般场合,极坐标系下二重积分的计算,
都是遵循先ρ后θ的形式,
少数场合需要交换次序的时候,按下面步骤来
(1)先按先ρ后θ的次序写好,
(2)再把关于ρ和θ的区域直接转换成直角坐标系,
按照直角坐标系下交换积分次序的方法完成。

比如,区域为
x²+y²≤x
极坐标系下先ρ后θ的积分区域表示成
-π/2≤θ≤π/2
0≤ρ≤cosθ
然后,建立以θ为横坐标,ρ为纵坐标的直角坐标系,
区域变成由
ρ=cosθ (-π/2≤θ≤π/2)和θ轴围成的区域,
改变积分次序后,变成
0≤ρ≤1
-arccosρ≤θ≤arccosρ
这样就可以了。

回答3:

与直角坐标系下一样。但是微面积取法有区别:
微面积ds=ρdθdρ,一个细圆环上的一个微段。
比如,求ρcosθ在ρ≤1,θ=0~π/2的面积:
S=∫∫(D)ρcosθds
=∫∫(D)ρcosθρdθdρ
=∫(0,1)ρ²dρ∫(0,π/2)cosθdθ
=[ρ³/3](0,1)×[sinθ](0,π/2)
=(1/3)×1
=1/3

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