Решить двойной интеграл...

0 голосов
25 просмотров

Решить двойной интеграл...


image

Математика (276 баллов) | 25 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Раз область G - единичный круг с центром в начале координат, то данный интеграл будем вычислять в полярных координатах.

Заменяя: \displaystyle \left \{ {{x=\rho\cos \varphi} \atop {y=\rho\sin \varphi}} \right. и дифференцируя dxdy=\rho d\rho d\varphi

x^2+y^2=1\\ (\rho \cos \varphi)^2+(\rho \sin \varphi)^2=\rho^2(\cos^2\varphi+\sin^2\varphi)=1\\ \rho^2=1


Из определения \rho \geq 0,т.е. получим что 0\leq\rho\leq 1 и угол изменяется в пределах 0\leq \varphi\leq 2\pi

Подставим в подынтегральное выражение в полярной системе координат

\sqrt{x^2+y^2} =\sqrt{\rho^2} =\rho


Осталось подставить все данные в двойной интеграл и перейти к повторному интегралу, то есть

\displaystyle \int\int _G=\sqrt{x^2+y^2}dxdy=\int\int _{G_0}\rho^2d\rho d\varphi=\int\limits^{2\pi}_0 {} \, d\varphi\int\limits^1_0{\rho^2} \, d\rho=\\ \\ =2\pi \int\limits^1_0 {\rho^2} \, d\rho=2\pi \cdot\frac{\rho^3}{3} \bigg|^1_0=\frac{2\pi}{3}


(22.5k баллов)