题目
设D是平面直角坐标系中以A(1,1 ), (-1,1), C(1,-1) 为顶点的三角形区-|||-域,D1是D在第二象限的部分,则 iint (xy+(e)^(x^2)sin y)dxdy= ()-|||-(A)2[e^x^2 sin ydxdy (B) iint xydxdy-|||-D1-|||-(C) iint (xy+(e)^(x^2)sin y)dxdy. (D)0

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查二重积分的对称性性质,特别是利用积分区域的对称性和被积函数的奇偶性简化计算。
解题核心思路:
- 分解积分区域:将原积分区域D划分为关于坐标轴对称的子区域(如D2关于y轴对称,D3关于x轴对称)。
- 分析被积函数的奇偶性:
- xy项:在对称区域中,若被积函数为奇函数,则积分值为0。
- $e^{x^2}\sin y$项:若被积函数为偶函数,则积分可转化为对称区域一侧的两倍。
- 综合各部分结果:结合对称性分析,确定最终积分值。
破题关键点:
- 识别对称性:正确划分积分区域并判断其对称性。
- 判断奇偶性:明确被积函数在不同变量下的奇偶性。
分解积分区域
将三角形区域D沿y轴分为D2(关于y轴对称)和D3(关于x轴对称),其中D1是D在第二象限的部分。
分析被积函数
-
$xy$项:
- 在D2(关于y轴对称)中,$xy$是$x$的奇函数,故$\iint_{D2} xy \,dxdy = 0$。
- 在D3(关于x轴对称)中,$xy$是$y$的奇函数,故$\iint_{D3} xy \,dxdy = 0$。
- 结论:$\iint_D xy \,dxdy = 0$。
-
$e^{x^2}\sin y$项:
- 在D2中,$e^{x^2}$是$x$的偶函数,$\sin y$是$y$的奇函数。整体关于$y$轴对称,故$\iint_{D2} e^{x^2}\sin y \,dxdy = 2\iint_{D1} e^{x^2}\sin y \,dxdy$。
- 在D3中,$e^{x^2}\sin y$是$y$的奇函数,故$\iint_{D3} e^{x^2}\sin y \,dxdy = 0$。
- 结论:$\iint_D e^{x^2}\sin y \,dxdy = 2\iint_{D1} e^{x^2}\sin y \,dxdy$。
综合结果
原积分可分解为:
$\iint_D (xy + e^{x^2}\sin y) \,dxdy = \iint_D xy \,dxdy + \iint_D e^{x^2}\sin y \,dxdy = 0 + 2\iint_{D1} e^{x^2}\sin y \,dxdy.$
因此,原积分等于$2\iint_{D1} e^{x^2}\sin y \,dxdy$,对应选项(A)。