Вычислить двойной интеграл: ∫∫D xy dxdy, где D ограничена кривыми y=x, y=1 и x=2.
Математика 9 класс Двойные интегралы двойной интеграл вычисление интеграла математика 9 класс области интегрирования кривые y=x y=1 x=2
Для вычисления двойного интеграла ∫∫D xy dxdy, где D ограничена кривыми y=x, y=1 и x=2, сначала определим область интегрирования D.
Область D задается следующими кривыми:
Теперь давайте визуализируем эти линии:
Таким образом, область D будет треугольной, с вершинами в точках (1, 1), (2, 1) и (2, 2).
Теперь определим пределы интегрирования. Мы можем интегрировать сначала по x, а затем по y:
Теперь можем записать двойной интеграл:
∫ от 0 до 1 ∫ от y до 2 xy dx dy
Теперь будем вычислять внутренний интеграл:
∫ от y до 2 xy dx
Принимаем y за константу:
∫ xy dx = y * ∫ x dx = y * (x^2 / 2) | от y до 2
Теперь подставим пределы:
y * [(2^2 / 2) - (y^2 / 2)] = y * [2 - (y^2 / 2)] = 2y - (y^3 / 2)
Теперь вычислим внешний интеграл:
∫ от 0 до 1 (2y - (y^3 / 2)) dy
Разделим этот интеграл на два простых интеграла:
∫ от 0 до 1 2y dy - ∫ от 0 до 1 (y^3 / 2) dy
Теперь вычислим каждый из них:
Теперь подставим результаты:
1 - 1/8 = 8/8 - 1/8 = 7/8.
Таким образом, значение двойного интеграла ∫∫D xy dxdy равно 7/8.