把积分化为极坐标形式

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/23 08:36:31
把积分化为极坐标形式把积分化为极坐标形式把积分化为极坐标形式积分域D:由直线y=x,x=a,及x轴所围得平面域;将此平面域换成极坐标形式,则是:0≦r≦a/cosθ,0≦θ≦π/4;故原式=【0,π/

把积分化为极坐标形式
把积分化为极坐标形式

把积分化为极坐标形式
积分域D:由直线y=x,x=a,及x轴所围得平面域;将此平面域换成极坐标形式,则是:
0≦r≦a/cosθ,0≦θ≦π/4;
故原式=【0,π/4】∫dθ【0,a/cosθ】∫r²dr=【0,π/4】∫dθ[r³/3]【0,a/cosθ】
=【0,π/4】(a³/3)∫(1/cos³θ)dθ=【0,π/4】(a³/3)∫sec³dθ=【0,π/4】(a³/3)∫secθd(tanθ)
=【0,π/4】(a³/3)[secθtanθ-∫tanθd(secθ)]=【0,π/4】(a³/3)[secθtanθ-∫secθtan²θdθ]
=【0,π/4】(a³/3)[secθtanθ-∫secθ(sec²θ-1)dθ=【0,π/4】(a³/3)[secθtanθ-∫sec³θdθ+∫secθdθ]
【移项,得:】
【0,π/4】(2a³/3)∫sec³dθ=【0,π/4】(a³/3)[secθtanθ+∫secθdθ]
=(a³/3)[secθtanθ+ln(secθ+tanθ)]【0,π/4】=(a³/3)[√2+ln(√2+1)]
故原式=【0,π/4】(a³/3)∫sec³dθ=(a³/6)[√2+ln(√2+1)]