题目
设积分区域 = (x,y)|{x)^2+4(y)^2leqslant 1} 则 = (x,y)|{x)^2+4(y)^2leqslant 1} = (x,y)|{x)^2+4(y)^2leqslant 1} = (x,y)|{x)^2+4(y)^2leqslant 1} = (x,y)|{x)^2+4(y)^2leqslant 1} = (x,y)|{x)^2+4(y)^2leqslant 1}
设积分区域
则



题目解答
答案
已知原积分式为
,由二重积分性质知,
即为积分区域
的面积,即为
.
对于积分区域
,其实是椭圆曲线
,其中
所围成的面积
,由椭圆面积公式得
.
故
综上,知本题答案选D.
解析
步骤 1:理解积分区域
积分区域 $D=\{ (x,y)|{x}^{2}+4{y}^{2}\leqslant 1\}$ 描述的是一个椭圆区域,其中 $x^2$ 的系数为 1,$y^2$ 的系数为 4,因此椭圆的长轴在 x 轴上,短轴在 y 轴上。椭圆的半长轴为 1,半短轴为 1/2。
步骤 2:计算椭圆面积
椭圆的面积公式为 $S = \pi ab$,其中 $a$ 和 $b$ 分别是椭圆的半长轴和半短轴。对于本题,$a = 1$,$b = \frac{1}{2}$,因此椭圆的面积为 $S = \pi \times 1 \times \frac{1}{2} = \frac{1}{2}\pi$。
步骤 3:计算二重积分
题目中的二重积分 ${\iint }_{D}^{2d}{x}_{2dx}=0$ 实际上是计算积分区域 $D$ 的面积,因为 $2d\sigma$ 表示面积微元,所以积分结果就是椭圆的面积。因此,${\iint }_{D}^{2d}{x}_{2dx}=0$ 的值为 $\frac{1}{2}\pi$ 的两倍,即 $\pi$。
积分区域 $D=\{ (x,y)|{x}^{2}+4{y}^{2}\leqslant 1\}$ 描述的是一个椭圆区域,其中 $x^2$ 的系数为 1,$y^2$ 的系数为 4,因此椭圆的长轴在 x 轴上,短轴在 y 轴上。椭圆的半长轴为 1,半短轴为 1/2。
步骤 2:计算椭圆面积
椭圆的面积公式为 $S = \pi ab$,其中 $a$ 和 $b$ 分别是椭圆的半长轴和半短轴。对于本题,$a = 1$,$b = \frac{1}{2}$,因此椭圆的面积为 $S = \pi \times 1 \times \frac{1}{2} = \frac{1}{2}\pi$。
步骤 3:计算二重积分
题目中的二重积分 ${\iint }_{D}^{2d}{x}_{2dx}=0$ 实际上是计算积分区域 $D$ 的面积,因为 $2d\sigma$ 表示面积微元,所以积分结果就是椭圆的面积。因此,${\iint }_{D}^{2d}{x}_{2dx}=0$ 的值为 $\frac{1}{2}\pi$ 的两倍,即 $\pi$。