首页 > 编程知识 正文

证明二重积分不存在,第二类换元法求不定积分例题

时间:2023-05-04 09:09:18 阅读:177278 作者:370

103二重积分的换元积分法

在一元函数定积分的计算中,我们常常进行原语,以删除繁体字使之简单为目的。 当然,二重积分也有元积分的问题。

首先,让我们回顾一下之前讨论的事实。

将元函数看作定义域到的映射,记为点的像点为,点x的像点为

设点到点的线段长度为,到点的线段长度为,称为点到点的平均伸缩率。 如果能用点来引导的话

=

称为映射到点的伸缩率。

关于从平面区域到的映射,可以得到以下结论。

引理如果变换在开域中存在连续偏导数,则为雅可比行列式。 将平面上开放区域变换为平面上开放区域。 于是,如果其像点为,则包含点面积微单元与包含对应点的面积微单元之比,即=

说明引理3.1。 省略严密的证明。 从图3开始。 如图1所示,在内形成以点为顶点的矩形,变换分别为平面上的4点,矩形为曲边四边形。 曲边四边形4个顶点的坐标由狠八宝粥公式表示:

高阶无限小,曲边四边形接近平行四边形,忽略其面积

===其中是矩形的面积。 于是

在引理条件下,函数组在的某个附近具有连续的反函数组

而且根据9.1节的性质,1.2有=于是==

定理3.1有界闭区域上函数连续,函数群将平面上区域一一对应变换为平面上区域,且该函数群中存在连续的偏导数时

=

用任意分法将区域划分为小区域,分别划分其面积; 将变换、分法改为上的分法,分割为小区域,将其面积分别表示,从引理可知,对于

于是,我们应对了上面唯一的一点,于是

在定理3.2的条件下,变换在有界闭区域上存在连续的反函数组,他们必定是上一致连续的,这时,一定又注意到函数存在的连续性,他可以上可积。 因此,在中令中,完成有=定理3。 2的证明。

在二重积分的计算中,当被积函数为的形状时,或者积分区域为所谓的圆形区域时,可以通过使用通常极坐标变换使前者简并为一元函数。

如果后者是图3.2所示的区域,则可以通过极坐标变换在平面上的模型区域中能量化。 积分=)

=

特别是极位于边界扇形区域,即积分

=

极点位于区域内部,边界对区域进行积分

=

例3.1计算

极坐标变换将圆区域d变换为矩形区域,

由式(3.5 )得到

=

例3.2计算,d为

是被包围的区域。

积分区域如图3.5所示,当进行极坐标变换时,被d化为区域,其边界曲线成为=,从而得到

==

例33其中d是被包围的平面区域

存在=-和=4,如区域d和图3.6所示

在极坐标系中,有。 因此,=从那里开始=4-。

例34计算,其中d是由曲线包围的有界区域。

积分区域d可以显示,所以进行置换

,则积分区域为极坐标

于是

例35计算

对称性,原积分

其中。 广义极坐标变换:

转换为矩形区域(图3.7 )

然后呢

于是

求出例36曲线包围的区域的面积

解由二重积分的性质可知,区域的面积

转换:

此转换平面上的曲线是平面

上面的曲线为,区域为

平面上不能自由和的区域(图3.8 )。 然后呢

于是

例37计算

变换后,变换为闭环域,并且

所以

由于对称性

于是

例38计算是由、和包围的区域。

转换将、和转换为平面上的方形区域(图3.9 )。 因为

然后呢

所以

我又注意到了,于是

转载于:https://www.cn blogs.com/free bird 92/p/3903111.html

版权声明:该文观点仅代表作者本人。处理文章:请发送邮件至 三1五14八八95#扣扣.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。