二重积分极坐标r的范围怎么确定
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2023-07-18 12:43:04

二重积分极坐标r的范围怎么确定

二重积分极坐标r的范围怎么确定图1

二重积分极坐标r的范围是从y等于x的平方,到x=1。该区域是在射线x轴与y=x内,在该区域内,从原点出发,穿入、穿出该区域所遇到的曲线,就是r的上下限范围。

极坐标属于二维坐标系统,创始人是牛顿,主要应用于数学领域。极坐标是指在平面内取一个定点O,叫极点,引一条射线Ox,叫做极轴,再选定一个长度单位和角度的正方向(通常取逆时针方向)。对于平面内任何一点M,用ρ表示线段OM的长度(有时也用r表示),θ表示从Ox到OM的角度,ρ叫做点M的极径,θ叫做点M的极角,有序数对(ρ,θ)就叫点M的极坐标,这样建立的坐标系叫做极坐标系。通常情况下,M的极径坐标单位为1(长度单位),极角坐标单位为rad(或°)。

二重积分如何确定r范围怎么引射线

在考研中,对于二重积分重点要掌握二重积分的计算方法(直角坐标,极坐标),二重积分计算公式如下:

二重积分的计算主要在于把二重积分化为累次积分计算,而在化为累次积分计算时,坐标系的选择不仅要看积分域D的形状,而且还要看被积函数的形式。

(1)适合用极坐标计算的二重积分被积函数一般应具有以下形式:

f(y/x),f(x/y),f((x^2+y^2)^(1/2))

之所以适合极坐标是由于它们在极坐标下都可化为r或thetha的一元函数。

(2)适合用极坐标计算的二重积分的积分域一般应具有以下形状:

中心在原点的圆域,圆环域或它们的一部分(如扇形);中心在坐标轴上且边界圆过原点的圆域或者它们的一部分。

有时在计算二重积分时候需要利用被积函数的奇偶性和积分区域的对称性,常用的结论有以下两条:

(1)利用积分域的对称性和被积函数的奇偶性:

(2)利用变量的对称性:

题型一:在直角坐标下计算二重积分

例1:

解题思路:先画积分域D,不难看出该积分域关于两个坐标轴都对称,被积函数也有奇偶性,因此,应利用对称性和奇偶性。

解:

题型二:利用极坐标计算二重积分

例2:

解题思路:积分区域D关于y轴左右对称,被积函数(x+1)^2=x^2+2x+1,其中2x是x的奇函数,x^2+1是x的偶函数,先利用奇,偶性化简,然后再用极坐标计算。

解:

极坐标求二重积分怎么确定范围

确定θ的范围的方法:看这个区域所在的象限范围,解两曲线的交点坐标(x,y)后,角度θ=arctan(y/x),就可得到θ的范围。极坐标θ的变化都是从原点位置开始扫起的。注意角度必须是弧度制。

一般分3种情况:

1、原点(极点)在积分区域的内部,角度范围从0到2π;

2、原点(极点)在积分区域的边界,角度范围从区域的边界,按逆时针方向扫过去,到另一条止;

3、原点(极点)在积分区域之外,角度范围从区域的靠极轴的边界,按逆时针方向扫过去,到另一条止。

二重积分极坐标r的范围怎么确定图2

扩展资料:利用极坐标计算二重积分中,除了确定θ的范围外,还要确定r的范围。

r的范围确定方法:可以画一个从原点指向出来的箭头,先穿越的曲线就是下限,后穿越的曲线就是上线。即得到了r的范围。

有许多二重积分仅仅依靠直角坐标下化为累次积分的方法难以达到简化和求解的目的。当积分区域为圆域,环域,扇域等时采用极坐标会更方便。

在直角坐标系xOy中,取原点为极坐标的极点,取正x轴为极轴,则点P的直角坐标系(x,y)与极坐标轴(r,θ)之间有关系式:x=rcosθ,y=rsinθ。

二重积分的计算方法

首先,你在直角坐标系中过原点作此区域函数图像的两条切线,则两条切线的角度则为极坐标系中θ的范围。(若该图像将原点包围,那一定是(0,2π)的范围)

然后,在直角坐标系下不是已经已知一个关于x,y的旦胆测感爻啡诧拾超浆函数关系来表示范围吗?你将其中的x²+y²换成r²,x换成rcosθ,y换成rsinθ,再解出这个关系式,就可得r的范围了。

如:积分区域为:(x-1)²+y²≤1

则通过作出图像及切线后,发现一条切线是y轴正半轴,另一条是负半轴,所以θ范围是

(-π/2,π/2);

将关系式变换:(x-1)²+y²≤1

:x²-2x+1+y²≤1

r²<2rcosθ

r<2cosθ,所以r范围是

(0,2cosθ)

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