直角坐标
其中D由y=x,x=1,x轴围成。
下面灰色部分为D
通过计算发现,先对x求积分会面临求sinx/x对于x的积分,这是一个不可积函数,而对y先求积分则可以求出答案,这就引出问题:先对哪个进行积分,以及发现先对x积分无法求值后能否转变成先对y积分。这就引出了交换积分次序的概念。
交换积分次序
换元法
极坐标:
例:
其中D由x2+y2=1,x+y>=1围成。
下图中斜线部分为D
此时用一般方法做很麻烦,尝试极坐标:令x=rcosθ,y=rsinθ,因此r2=1,原式等于:
上式中红圈中的r是关键,不能漏掉。
通过计算得结果为2-π/2。
对于一些不会画的函数图像,极坐标也非常好用
例:
D由x2+y2-xy=1,x2+y2-xy=2,y=√3 x,y=0围成。
对于x2+y2-xy=1,x2+y-xy=2,如果太长时间没有接触椭圆的只是可能不会画它们的图像,它们的图像如下图,但是极坐标不需要你精确地画出它们的图像,只需要知道积分的上下限,而这题中对r积分时下限就是x2+y2-xy=1对应的
函数的奇偶性
例:
其中D由x+y=1,x-y=1,x=0所围成,函数图像如下:
由于D是关于x轴对称的,sin3y是奇函数,那么结果就等于0。
利用变量的轮换对称性计算
例:
法一(利用变量的轮换对称性):
∵D关于y=x对称
由于D的整体积分不好算,所以画x=1将其分成两部分
法二(换元法)
∵D关于y=x对称
由于D的整体积分不好算,这里画x=1将其分成两部分