题目

使用极坐标计算二重积分∫∫(4-x^2-y^2)^(1/2)dxdy ,D的区域为x^2+y^2=0所围.
我经过计算之后,D可以表示为：0

提问时间：2020-08-03

答案

D:x²+y²≤2x,y≥0
=> x²-2x+1+y²≤1,y≥0
=> (x-1)²+y²≤1,y≥0
即以(1,0)为圆心,半径为1的x轴上方的半圆
以(0,0)为极点,x轴正方向为极轴建立极坐标系,则
x=rcosθ
y=rsinθ
0≤r≤2cosθ,0≤θ≤π/2
∴∫∫ (D) √(4-x²-y²) dxdy
=∫∫ (D) √(4-r²) rdrdθ
=∫(0,π/2)dθ∫(0,2cosθ)√(4-r²)rdr
=∫(0,π/2) (-1/3)[4-(2cosθ)²]^(3/2) dθ
=(-8/3) ∫(0,π/2) sin³θ dθ
=(8/3) ∫(0,π/2) (1-cos²θ)d(cosθ)
=(8/3)(cosθ-cos³θ/3)|(0,π/2)
=-16/9