简算下列二重积分:
(1)I=∫∫Dxsinydxdy,其中D:1≤x≤2,0≤y≤π/2;(提示:化为两个单积分)
(2)I=∫∫D3dxdy,其中D:4x2+9y2≤36;(提示:利用椭圆的面积公式πab)
(3)I=∫∫Dsinx•cosy2dxdy,其中D:x2+y2≤4;(提示:利用对称奇偶性)
(4)I=∫∫Dx2ydxdy,其中D:1≤x≤2,y2≤x;(提示:利用对称奇偶性)
(5)I=∫∫D(xy2+x2y)dxdy,其中D:x2+y2≤4;(提示:利用对称奇偶性)
(6)I=∫∫D(x+y)2dxdy,其中D:x2+y2≤1;(提示:利用对称奇偶性,极坐标)
(1)I=∫∫Dxsinydxdy=∫12xdx∫0π/2sinydy =∫12[x(-cosy)∣0π/2]dx= ∫12xdx=x2/2∣12=3/2 (2)I=∫∫D3dxdy=3S椭圆=3π•2•3=18π (3)∵D关于y轴对称,sinx•cosy2关于x是奇函数 ∴I=∫∫Dsinxcosy2dxdy=0 (4)∵D关于x轴对称,x2y关于y是奇函数 ∴=∫∫Ddxdy=0 (5)∵=∫∫D(x2y+xy2)dxdy=∫∫Dx2ydxdy+∫∫Dxy2dy 而D关于x轴、y轴都对称,x2y关于y是奇函数,xy 2关于x是奇函数 ∴∫∫Dx2ydxdy=0,∫∫Dxy2dxdy=0 ∴I=0 (6)令x=rcosθ,y=rsinθ,则: I=∫∫D(x+y)2dxdy= 2∫0πdθ∫01(rcosθ+rsinθ)2rdr =2∫0πdθ∫01r(r2+rsin2θ)dr= 2∫0π[r4/4+(sin2θ/3)r3∣01]dθ =2∫0π(1/4+sin2θ/3)dθ=2(θ/4-cos2θ/6)∣0π=π/2