8.1 第6次作业评讲
8.1.1 解答和证明部分
例 8.1.1 (题1,
92%)
设是区间上的Riemann可积函数,满足
计算累次积分:
解
在有界闭区域上Riemann可积,积分域可转写为
故有
例 8.1.2 (题2,
76%)
计算积分:
解
积分域可转写为
故有
例 8.1.3 (题3,
76%)
设是由抛物线和直线围成的有界闭区域,计算积分:
解
由题可得或
只有前一个不等式组解得的是有界的,解得。故有
例 8.1.4 (题4,
76%)
设是由四条抛物线、、、围成的有界闭区域,计算积分:
解
设、,则、,上述变换的Jacobi行列式为
故有
例 8.1.5 (题5,
80%)
设为圆周和围成的有界区域,计算积分:
解
先对被积函数进行展开
再用对称性,得到
然后用极坐标,区域可表示为
于是极坐标下,原积分为
例 8.1.6 (题6,
52%)
判断:
解
正确,参考例7.3.14。
例 8.1.7 (题7,
80%)
设,若
恒成立,求的值。
解
积分域可转写为
本题需要利用积分区域的对称性,即的任意排列都可以得到相同的积分值,故有
被积函数在上的积分值相同,故。
例 8.1.8 (题8,
72%)
设为不等式组确定的有界区域,计算积分:
解
首先需要利用对称性,得到
剩下的积分使用柱坐标系进行计算,区域可表示为
因此
例 8.1.9 (题9,
84%)
已知连续函数满足,定义
计算。
解
利用球坐标系进行计算,可得
再利用变上限积分求导法则,可得
例 8.1.10 (题10,
92%)
计算积分:
解
本题如果直接对积分,由于被积函数不存在初等原函数,无法继续操作;但注意到积分域是直角棱长为的直角三棱锥,可以预见先对积分会得到因子,从而化简被积函数。积分域可转写为
故有