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二重积分交换积分次序的方法

二重积分交换积分次序的方法 交换二重积分的积分次序方法有两种:直接交换法和变量代换法。直接交换法:将原来的二重积分改变积分次序,即将先对 $y$ 积分再对 $x$ 积分改为先对 $x$ 积分再对 $y$ 积分,即$$\\iint_Df(

二重积分交换积分次序的方法

交换二重积分的积分次序方法有两种:直接交换法和变量代换法。

直接交换法:将原来的二重积分改变积分次序,即将先对 $y$ 积分再对 $x$ 积分改为先对 $x$ 积分再对 $y$ 积分,即

$$\\iint_Df(x,y)\\mathrm{d}x\\mathrm{d}y=\\iint_{D'}f(x,y)\\mathrm{d}y\\mathrm{d}x$$

其中 $D'$ 是 $D$ 在 $xOy$ 平面上的投影区域。

变量代换法:当直接交换积分次序不便于计算时,可以通过变量代换来实现积分次序的交换。具体方法是先对其中一个变量进行积分,再将另一个变量表示为第一个变量的函数,即

$$\\iint_Df(x,y)\\mathrm{d}x\\mathrm{d}y=\\int_{c_1}^{d_1}\\mathrm{d}x\\int_{c_2(x)}^{d_2(x)}f(x,y)\\mathrm{d}y=\\int_{a_1}^{b_1}\\mathrm{d}y\\int_{a_2(y)}^{b_2(y)}f(x,y)\\mathrm{d}x$$

其中 $c_1,d_1,c_2(x),d_2(x),a_1,b_1,a_2(y),b_2(y)$ 是与 $D$ 相关的常数或函数。

二重积分交换积分次序的方法张宇

二重积分交换积分次序的方法有以下两种:

1. 直接交换积分次序:将原来的二重积分式子中的被积函数 $f(x,y)$ 换成 $f(y,x)$ 即可,然后将限制条件也对调一下即可。例如,原式为:

$$\\iint_D f(x,y) \\mathrm{d}x\\mathrm{d}y$$

将积分次序交换后,得到:

$$\\iint_D f(y,x) \\mathrm{d}y\\mathrm{d}x$$

2. 先画出积分区域,根据积分区域的性质确定新的积分区域:首先将原来的积分区域 $D$ 画出来,然后根据积分区域的性质,确定新的积分区域 $D'$,使得 $D'$ 在 $x$ 轴上的投影与 $D$ 重合,在 $y$ 轴上的投影与 $D$ 重合。然后将原来的积分式子转化为对 $D'$ 的积分即可。例如,对于原式:

$$\\iint_D f(x,y) \\mathrm{d}x\\mathrm{d}y$$

先画出积分区域 $D$,然后根据积分区域的性质,确定新的积分区域 $D'$,如下图所示:

![img](https:\/\/cdn.luogu.com.cn\/upload\/image_hosting\/uz3bb3f1.png)

可以看出,$D'$ 在 $x$ 轴上的投影与 $D$ 重合,在 $y$ 轴上的投影与 $D$ 重合。因此,将原来的积分式子转化为对 $D'$ 的积分:

$$\\iint_{D'} f(x,y) \\mathrm{d}y\\mathrm{d}x$$

以上就是二重积分交换积分次序的两种方法。

二重积分交换积分次序的方法e^2x

假设要计算的二重积分为:

$\\iint_D e^{2x} dxdy$

其中$D$是一个有限区域。我们可以通过交换积分次序来简化计算。

首先,我们可以将积分区域$D$分解为$x$和$y$的投影,即:

$D = \\{(x,y)|a\\leq x\\leq b, g(x)\\leq y\\leq h(x)\\}$

其中,$g(x)$和$h(x)$是$x$的函数,且满足$g(x)\\leq h(x)$。

然后,我们可以对积分式进行积分次序的交换:

$\\iint_D e^{2x} dxdy = \\int_a^b\\int_{g(x)}^{h(x)} e^{2x}dydx$

现在,我们可以先对$y$进行积分:

$\\int_{g(x)}^{h(x)} e^{2x}dy = e^{2x}(h(x)-g(x))$

将其代入原式,得到:

$\\iint_D e^{2x} dxdy = \\int_a^b e^{2x}(h(x)-g(x))dx$

这样,我们就成功地将二重积分转化为一重积分,从而简化了计算。

二重积分交换积分次序的方法口诀

先画图,交换限,换元积分,化简式。

变限积分求导公式

变限积分求导公式为:

$\\frac{d}{dx}\\int_{a(x)}^{b(x)}f(t) dt = f(b(x))\\cdot b'(x) - f(a(x))\\cdot a'(x)$

其中,$a(x)$和$b(x)$是$x$的函数,$f(t)$是积分被积函数。

交换积分次序方法

可以使用积分换元法或者分部积分法来交换积分次序。具体方法如下:

1. 积分换元法

设原先的积分为$\\int_{a}^{b}\\int_{c}^{d}f(x,y)\\mathrm{d}x\\mathrm{d}y$,我们可以将其中的一重积分进行换元,例如将$x$换成$t$,得到:

$$\\int_{a}^{b}\\int_{c}^{d}f(x,y)\\mathrm{d}x\\mathrm{d}y=\\int_{c}^{d}\\int_{g(t)}^{h(t)}f(t,y)\\mathrm{d}y\\mathrm{d}t$$

其中,$g(t)$和$h(t)$是$x$在$t$的取值范围。这样,我们就将原先的二重积分转化为了一重积分,然后就可以按照一重积分的方法求解。

2. 分部积分法

设原积分为$\\int_{a}^{b}\\int_{c}^{d}f(x,y)\\mathrm{d}x\\mathrm{d}y$,我们可以将其中的一重积分进行分部积分,例如将$x$积分进行分部积分,得到:

$$\\int_{a}^{b}\\int_{c}^{d}f(x,y)\\mathrm{d}x\\mathrm{d}y=\\int_{c}^{d}\\left[\\int_{a}^{b}u(x,y)\\mathrm{d}x\\right]_{x=g(y)}^{x=h(y)}\\mathrm{d}y$$

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