第25题
计算 $\displaystyle\iint_D(x+y)\,\mathrm{d}x\,\mathrm{d}y$,其中 $D$ 由 $y=x^2$,$y=4x^2$ 及 $y=1$ 所围成的闭区域。
答案
$\dfrac{2}{5}$
二重积分 对称性 Y型区域

📋 解题步骤

1
利用对称性
区域 $D$ 关于 $y$ 轴对称,$\iint_D x\,\mathrm{d}\sigma=0$($x$ 为奇函数)。只需计算 $\iint_D y\,\mathrm{d}\sigma$。
2
计算右半部分
取右半区域 $D_1:0\le y\le 1$,$\dfrac{\sqrt{y}}{2}\le x\le\sqrt{y}$。则 $\iint_D y\,\mathrm{d}\sigma=2\int_0^1 y\,\mathrm{d}y\int_{\frac{\sqrt{y}}{2}}^{\sqrt{y}}\mathrm{d}x=2\int_0^1 y\left(\sqrt{y}-\dfrac{\sqrt{y}}{2}\right)\mathrm{d}y$。
3
求值
$=\displaystyle\int_0^1 y^{3/2}\,\mathrm{d}y=\dfrac{2}{5}y^{5/2}\bigg|_0^1=\dfrac{2}{5}$。
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