一个多条曲线围成的区域的二重积分如何表示,如何交换积分次序

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上面的例题

1.X型还是Y型区域?

积分式子从左向右看,注意,是从左向右。先看到dx还是dy呢?
如果先看到dx,那就称为是X型区域
如果先看到dy,那就称为是Y型区域
反之,要写X型区域的积分式,dx就写在靠左的位置
要写Y型区域的积分式,dy就写在靠左的位置

2.写出x,y的区间范围,即x,y的积分上下限

X型的话,X的范围必须是具体的值,本例中为 0 ≤ x ≤ 1
Y的范围必须是函数的形式,本例中为x^2 ≤ y ≤ x

Y型的话,Y的范围必须是具体的值
X的范围必须是函数的形式

3.你想让图形成为哪种区域,x型?y型?
画图,刀切法

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图中阴影区域为我们最终要求的二重积分区域

如何刀切法?假设我们现在要把一根细长的黄瓜切成片


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X型区域,X轴就是黄瓜,切X轴
那么刀最左边能切到的位置就是x取值下限
刀最右边能切到的位置就是x取值上限
X型,X的范围要用数值表示
所以这里X型:0 ≤ x ≤ 1。
Y的范围呢?我们这一刀下去,切到的两个曲线方程y=什么什么x,
X型,Y的范围要用函数表示
这里上面是y=x下面是y=x^2 所以,y的范围就是x^2 ≤ y ≤ x

变换积分次序就是指X型变成Y型区域,那就把Y轴想像成一根细长的黄瓜,要切它成片
我们来切Y轴
Y型区域
y的范围要用数值表示
刀最上边能切到的位置就是Y取值上限
刀最下边能切到的位置就是Y取值下限
Y型,Y的范围要用数值表示,所以0 ≤ y ≤ 1
Y型,X的范围要用函数表示
那么X的范围就是这一刀下去,切到的两个曲线方程x=什么什么y
左边切到的是x=y ,右边切到的是x=√y
所以y ≤ x ≤ √y
那么我们来写积分式
Y型先写dy,然后积分上下限写上就行了。
这里要保证你一刀切下去的时候,变量的上下限,只能有一个方程。


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特别注意,这种图形的x型y型区域是什么样的?

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如果是Y型区域的话,一刀下去,切到的上限和下限只有一个方程,这利用上面的方法没有什么问题
那如果是X型区域的话呢?一刀下去,发现切到的上限不只是一个方程啊,这怎么办呢?也简单,把图形分成两半,然后两个积分式加起来就可以了。具体不再赘述。

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