Page 20 - 4443
P. 20

Заміна змінних та застосування подвійних інтегралів.


                                                         v
                                                             1     2
                                                             =     =
                                                             u     u  v = 3


                                                               D ∗

                                                                    v = 1

                                                                        u
                                                      0      1     2

                                   Рисунок 2.2 – Область інтегрування D до прикладу 2.1
                                                                          ∗



                    Таким чином, область D (паралелограм) переходить у системі O 1 uv в прямокутник D . Далі маємо
                                                                                                 ∗
                                            {                   {
                                                                      1
                                              x + y = u;          x = (u + v);
                                                             ⇔        3
                                                                      1
                                              2x − y = v;         y = (2u − v);
                                                                      3
                                                  ∂x  ∂x
                                                          1   1      1             1
                                      J(u, v) =   ∂u  ∂v  =   3  3   = − , |J(u, v)| = .
                                                 ∂y  ∂y    2  −  1   3             3
                                                 ∂u  ∂v     3     3
                 За формулою (2.4)

                                                                                        2    3
                                                                                      ∫     ∫
                      x                   x      1              1          1        1
                         (6x − y)dxdy =      (6 · (u + v) − 3 · (2u − v)) dudv =         du    3vdv = 4.
                                                 3              3          3        3
                       D                  D ∗
                                                                                       1    1


                                                s √
                                                                2
                                                           2
                Приклад 2.2. Обчислити               4 − x − y dxdy, якщо D — круг радіуса R = 2 з
                                                 D
                центром у початку координат.                                                                ,

                 Розв’язання. Межа області D в полярних координатах задається рівнянням


                                                         2
                                                                    2
                                                     2
                                                                2
                                                   ρ cos φ + ρ sin φ = 4
                 або ρ = 2, тому за формулою (2.7) маємо
                                                                  2π    2
                                                                 ∫     ∫
                                      x
                                         √                                √
                                                       2
                                                  2
                                            4 − (x + y )dxdy =      dφ      4 − ρ ρdρ =
                                                                                  2
                                       D
                                                                 0     0
                                    2π    2                            2π

                                   ∫     ∫                            ∫          2 3/2 2
                                 1                2 1/2       2      1   2(4 − ρ )          16π
                             = −      dφ   (4 − ρ )   d(1 − ρ ) = −                     dφ =    .
                                 2                                   2         3       0      3
                                   0     0                             0
                                                s √
                                                       2
                                                                                                           2
                                                            2
                Приклад 2.3. Обчислити               x + y dxdy, якщо область D обмежена колами x +
                                                D
                                                              20
   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25