1. Главная
  2. Библиотека
  3. Высшая математика
  4. Представить двойной интеграл в виде повторного интеграл...
Разбор задачи

Представить двойной интеграл в виде повторного интеграла с внешним интегрированием по х и внешним интегрированием по у, если область D задана указанными линиями. D: у=-х, 3х+у=3, у=3.

  • Предмет: Высшая математика
  • Автор: Кэмп
  • #Математический анализ
  • #Интегральные уравнения
Представить двойной интеграл в виде повторного интеграла с внешним интегрированием по х и внешним интегрированием по у, если область D задана указанными линиями. D: у=-х, 3х+у=3, у=3.

Условие:

Представить двойной интеграл в виде повторного интеграла с внешним интегрированием по х и внешним интегрированием по у, если область D задана указанными линиями. D: у=-х, 3х+у=3, у=3.

Решение:

1. Дано

Область интегрирования DD задана следующими линиями:

  1. y=xy = -x
  2. 3x+y=33x + y = 3
  3. y=3y = 3

2. Найти

Представить двойной интеграл Df(x,y)dA\iint_{D} f(x, y) \, dA в виде повторного интеграла двумя способами:

  1. С внешним интегрированием по xx (т.е. Df(x,y)dydx\iint_{D} f(x, y) \, dy \, dx).
  2. С внешним интегрированием по yy (т.е. Df(x,y)dxdy\iint_{D} f(x, y) \, dx \, dy).

3. Решение

Для определения пределов интегрирования необходимо найти точки пересечения заданных линий и построить схематический чертеж области DD.

Шаг 1: Нахождение вершин области DD

Найдем точки пересечения линий:

Пересечение (1) y=xy = -x и (3) y=3y = 3: Подставляем y=3y=3 в первое уравнение: 3=xx=33 = -x \Rightarrow x = -3. Точка AA: (3,3)(-3, 3).

Пересечение (2) 3x+y=33x + y = 3 и (3) y=3y = 3: Подставляем y=3y=3 во второе уравнение: 3x+3=33x=0x=03x + 3 = 3 \Rightarrow 3x = 0 \Rightarrow x = 0. Точка BB: (0,3)(0, 3).

Пересечение (1) y=xy = -x и (2) 3x+y=33x + y = 3: Заменяем yy вторым уравнением: 3x+(x)=33x + (-x) = 3 2x=3x=322x = 3 \Rightarrow x = \frac{3}{2}. Находим yy: y=x=32y = -x = -\frac{3}{2}. Точка CC: (32,32)\left(\frac{3}{2}, -\frac{3}{2}\right).

Область DD — это треугольник с вершинами A(3,3)A(-3, 3), B(0,3)B(0, 3) и C(32,32)C\left(\frac{3}{2}, -\frac{3}{2}\right).

Шаг 2: Представление интеграла с внешним интегрированием по xx (dydx\iint dy \, dx)

При внешнем интегрировании по xx, мы "сканируем" область слева направо. Пределы для xx будут постоянными (от минимального xx до максимального xx).

  1. Пределы для xx (внешние): Минимальное значение xx равно 3-3 (точка AA). Максимальное значение xx равно 32\frac{3}{2} (точка CC). Значит, xx меняется от 3-3 до 32\frac{3}{2}.

  2. Пределы для yy (внутренние): Для фиксированного xx, yy изменяется от нижней ограничивающей кривой до верхней ограничивающей кривой. *...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

При переходе к повторному интегрированию по области, заданной несколькими линиями, почему иногда требуется разбивать интеграл на несколько частей?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет