题目
3.(7分)计算二重积分 iintlimits_(D) ydxdy,其中D是由曲线x=sqrt(2y-y^2)与直线x=0围成的平面闭区域.
3.(7分)计算二重积分$ \iint\limits_{D} ydxdy$,其中D是由曲线$x=\sqrt{2y-y^{2}}$与直线x=0围成的平面闭区域.
题目解答
答案
将曲线方程转换为圆的标准形式:$x^2 + (y-1)^2 = 1$,表示以$(0,1)$为圆心、半径为1的圆。
**方法1:直角坐标系**
积分区域:$0 \leq x \leq 1$,$1 - \sqrt{1 - x^2} \leq y \leq 1 + \sqrt{1 - x^2}$。
\[
\iint y \, dx \, dy = \int_0^1 \int_{1 - \sqrt{1 - x^2}}^{1 + \sqrt{1 - x^2}} y \, dy \, dx = \int_0^1 2\sqrt{1 - x^2} \, dx = \frac{\pi}{2}.
\]
**方法2:极坐标系**
圆的极坐标方程:$r = 2 \sin \theta$,积分区域:$0 \leq \theta \leq \frac{\pi}{2}$,$0 \leq r \leq 2 \sin \theta$。
\[
\iint y \, dx \, dy = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \int_0^{2 \sin \theta} r^2 \sin \theta \, dr \, d\theta = \frac{\pi}{2}.
\]
**答案:** $\boxed{\frac{\pi}{2}}$