题目
2.设D是由1≤x²+y²≤4所确定的平面区域,则二重积分iintlimits_(D)dxdy=()A. 3πB. 4πC. 15πD. 8π
2.设D是由1≤x²+y²≤4所确定的平面区域,则二重积分$\iint\limits_{D}dxdy=()$
A. 3π
B. 4π
C. 15π
D. 8π
题目解答
答案
A. 3π
解析
本题考查二重积分的几何意义以及圆的面积公式。解题思路是根据二重积分的几何意义,判断出$\iint\limits_{D}dxdy$表示区域$D$的面积,然后确定区域$D$的形状,最后根据圆的面积公式计算出区域$D$的面积。
步骤一:明确二重积分的几何意义
对于二重积分$\iint\limits_{D}f(x,y)dxdy$,当$f(x,y)=1$时,$\iint\limits_{D}dxdy$表示的是积分区域$D$的面积。
步骤二:确定积分区域$D$的形状
已知积分区域$D$是由$1\leq x^{2}+y^{2}\leq4$所确定的平面区域。在平面直角坐标系中,方程$x^{2}+y^{2}=r^{2}$表示以原点$(0,0)$为圆心,半径为$r$的圆。
所以$x^{2}+y^{2}=1$表示以原点为圆心,半径$r_1 = 1$的圆;$x^{2}+y^{2}=4$表示以原点为圆心,半径$r_2 = 2$的圆。
那么区域$D$是一个圆环,其面积等于外圆的面积减去内圆的面积。
步骤三:计算区域$D$的面积
根据圆的面积公式$S = \pi r^{2}$(其中$S$表示圆的面积,$r$表示圆的半径),可得外圆的面积$S_2=\pi r_2^{2}=\pi\times2^{2}=4\pi$,内圆的面积$S_1=\pi r_1^{2}=\pi\times1^{2}=\pi$。
则区域$D$的面积$S = S_2 - S_1 = 4\pi - \pi = 3\pi$,即$\iint\limits_{D}dxdy = 3\pi$。