diff --git a/advanced-math/exercise/7-integral-calculus-of-multivariate-functions/integral-calculus-of-multivariate-functions.pdf b/advanced-math/exercise/7-integral-calculus-of-multivariate-functions/integral-calculus-of-multivariate-functions.pdf index 272c6c5..1c29db4 100644 Binary files a/advanced-math/exercise/7-integral-calculus-of-multivariate-functions/integral-calculus-of-multivariate-functions.pdf and b/advanced-math/exercise/7-integral-calculus-of-multivariate-functions/integral-calculus-of-multivariate-functions.pdf differ diff --git a/advanced-math/exercise/7-integral-calculus-of-multivariate-functions/integral-calculus-of-multivariate-functions.tex b/advanced-math/exercise/7-integral-calculus-of-multivariate-functions/integral-calculus-of-multivariate-functions.tex index c22a257..802a352 100644 --- a/advanced-math/exercise/7-integral-calculus-of-multivariate-functions/integral-calculus-of-multivariate-functions.tex +++ b/advanced-math/exercise/7-integral-calculus-of-multivariate-functions/integral-calculus-of-multivariate-functions.tex @@ -110,6 +110,8 @@ $\therefore I=\int_{\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{2}}\textrm{d}\theta\int_0^Re^{-r^ \subsubsection{交换积分次序} +主要用于直角坐标系。 + 当按照当前的积分次序无法算出时需要更换积分次序。主要是看$f(x,y)$是对$x$先积分更简单还是对$y$先积分更简单。 \textbf{例题:}求$\int_0^1\textrm{d}y\int_{\arcsin y}^{\pi-\arcsin y}\cos^2x\,\textrm{d}x$。 @@ -124,6 +126,8 @@ $\int_0^\pi\cos^2x\,\textrm{d}x\int_0^{\sin x}\textrm{d}y=\int_0^\pi\cos^2x\sin \subsubsection{积分性质} +直角坐标系和极坐标系都可以使用。 + 若积分区域$\sigma$关于$x=k_1$或$y=k_2$对称,则当$f(x,y)$含有$x-k_1$或$y-k_2$因式时重积分值为0。 \textbf{例题:}设$D:x^2+y^2\leqslant2x+2y$,求$\iint\limits_Dxy\,\textrm{d}x\textrm{d}y$。 @@ -134,6 +138,10 @@ $\int_0^\pi\cos^2x\,\textrm{d}x\int_0^{\sin x}\textrm{d}y=\int_0^\pi\cos^2x\sin \subsubsection{切分区域} +主要用于直角坐标系转为极坐标系。 + +将不规则的区域划分为圆域。 + \textbf{例题:}设$D=\{(x,y)|0\leqslant x\leqslant1,0\leqslant y\leqslant1\}$,求$\displaystyle{\iint\limits_D\dfrac{\textrm{d}x\textrm{d}y}{\sqrt{x^2+y^2}}}$。 解:由$f(x,y)=\dfrac{1}{\sqrt{x^2+y^2}}$,知道可以使用极坐标系来表示,但是$D$是一个正方形,无法用圆来简单表示。 @@ -146,6 +154,16 @@ $\int_0^\pi\cos^2x\,\textrm{d}x\int_0^{\sin x}\textrm{d}y=\int_0^\pi\cos^2x\sin 即对二重积分求导,需要将二重积分化为一重积分。 +\subsubsection{坐标轴移动} + +主要用于直角坐标系转为极坐标系。 + +面对$D$为一个圆的部分区域,而圆心不在原点,则可以坐标轴移动让圆心到原点上,从而方便积分,本质就是换元。 + +\textbf{例题:}设积分区域$D=\{(x,y)\vert x^2+y^2\leqslant2x+2y\}$,求$\iint_D(x^2+xy+y^2)\textrm{d}\sigma$。 + +解:$D$为$(x-1)^2+(y-1)^2\leqslant\sqrt{2}$,即圆心在$(1,1)$的圆,极坐标系无法表示,所以必须平移坐标轴。 + \subsection{二重积分等式} \textbf{例题:}设$f(x,y)$为连续函数,且$f(x,y)=\dfrac{1}{\pi}\sqrt{x^2+y^2}\iint\limits_{x^2+y^2\leqslant1}f(x,y)\,\textrm{d}\sigma+y^2$,求$f(x,y)$。