把积分化为极坐标形式

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/05 16:27:15

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)]