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计算二重积分,∫∫(x∧2+y∧2)dσ,D由x∧2+y∧2=2ax与x轴所围成上半部分

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/26 14:25:30
计算二重积分,∫∫(x∧2+y∧2)dσ,D由x∧2+y∧2=2ax与x轴所围成上半部分
计算二重积分,∫∫(x∧2+y∧2)dσ,D由x∧2+y∧2=2ax与x轴所围成上半部分
假设a>0, 利用极坐标变换计算,
令x=rcost, y=rsint , 则dσ=rdrdt
D={(r,t)| 0≤t≤π/2, 0≤r≤2acost}
则∫∫(x²+y²)dσ
=∫[0, π/2]dt∫ [0. 2acost] r³dr
=4a^4 ∫[0, π/2] (cost)^4dt
=(3πa^4) /4
不明白可以追问,如果有帮助,请选为满意回答!
再问: 能把第二步到最后一步的计算过程写一下吗,因为我算出来的答案是3/2a的平方
再答: 降次就可以了,或者有公式可以套用的。 ∫[0, π/2] (cost)^4dt =(1/4)∫ [cos2t+1]²dt =(1/4)∫dt+(1/4)∫ 2cos2tdt+(1/4)∫cos²2tdt =π/8+(1/8)∫ (cos4t+1) dt =π/8+π/16=3π/16 从而 4a^4 ∫[0, π/2] (cost)^4dt =4a^4 * (3π/16) =(3πa^4)/4