已知平面区域,计算二重积分。
答案
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平移后用对称性。区域 是圆心 、半径 的圆盘,面积为 ,且关于 轴对称。因此 ,展开后得 。
令 、,面积元不变,区域化为单位圆盘 。该区域关于 对称,故
所以 。轮换对称性用在平移后的圆盘上,不能直接把原区域上的 积分替换为 的积分。
直接用极坐标。令 、,由 可将区域表示为 、,故
中间项积分为 ,末项积分为 。首项由关于 的对称性及华里士公式得
因此 。
平移后用对称性。区域 是圆心 、半径 的圆盘,面积为 ,且关于 轴对称。因此 ,展开后得 。
令 、,面积元不变,区域化为单位圆盘 。该区域关于 对称,故
所以 。轮换对称性用在平移后的圆盘上,不能直接把原区域上的 积分替换为 的积分。
直接用极坐标。令 、,由 可将区域表示为 、,故
中间项积分为 ,末项积分为 。首项由关于 的对称性及华里士公式得
因此 。