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累次积分∫π20dθ∫sinθ0f(rcosθ,rsinθ)rdr可写成()A.∫10dy∫1−y20f(x,y)dxB.∫120dx∫1−x20f(x,y)dyC.∫120dx∫1−x2−1−x2f(x,y)dyD.∫10dr∫π2arcsinrf(rcosθ,rsinθ)rdθ

题目详情
累次积分
π
2
0
sinθ
0
f(rcosθ,rsinθ)rdr可写成(  )

A.
1
0
dy
1−y2
0
f(x,y)dx
B.
1
2
0
dx
1−x2
0
f(x,y)dy
C.
1
2
0
dx
1−x2
1−x2
f(x,y)dy
D.
1
0
dr
π
2
arcsinr
f(rcosθ,rsinθ)rdθ
▼优质解答
答案和解析
由题意,积分区域为:D={(r,θ)|0≤θ≤
π
2
,0≤r≤sinθ}
由于r=
x2+y2
sinθ=
y
r
θ=arctan
y
x

因此,由r=sinθ,得x2+y2=y;由θ=0,知y=0,由θ=
π
2
,知x=0
从而积分区域是由x轴和y轴,以及曲线x2+y2=y所围成
∴积分区域在平面直角坐标系下,可以写成:
D={(x,y)|0≤y≤1,0≤x≤
y−y2
},此时,
积分为
1
0
dy
y−y2
0
f(x,y)dy,从而排除A.
也可写成:
D={(x,y)|0≤x≤
1
2
1
2
1−4x2
2
≤y≤
1
2
+
1−4x2
2
},此时
积分为
1
2
0
dx
1
2
+
1−4x2
2
1
2
1−4x2
2
f(x,y)dy,从而排除B、C
只有D是正确的
而D是因为:由于r≤sinθ,知θ≥arcsinr,而θ≤
π
2
,因此arcsinr≤θ≤
π
2

并且由r≤sinθ,θ≤
π
2
,可以得到r≤1,而r≥0,因此0≤r≤1
从而D={(r,θ)|0≤r≤1,arcsinr≤θ≤
π
2
}
此时,积分为
1
0
dr
π
2
arcsinr
f(rcosθ,rsinθ)rdθ
故选:D.