题目
设是由三点构成的三角形区域,则( ).A B C D
设是由
三点构成的三角形区域,则
( ).
A
B
C
D
题目解答
答案
如图,连接,可将积分区域分为
两部分:

其中关于
轴对称,其中
关于
轴对称.将原积分分为两部分:
,
,由于被积函数
既是关于
的奇函数,也是关于
的奇函数,由对称性可知
,而
被积函数是关于
的奇函数,是关于
的偶函数,则
,则只需计算
,则
,故选择A选项.
解析
步骤 1:确定积分区域
三角形区域由点$A(\pi ,\pi )$,$B(-\pi ,\pi )$,$C(-\pi ,-\pi )$构成。该区域关于y轴对称,可以分为两部分:$D_1$和$D_2$,其中$D_1$在y轴右侧,$D_2$在y轴左侧。
步骤 2:将原积分分为两部分
原积分可以分为两部分:$\iint (xy+\sin x\cos y)dxdy = \iint xydxdy + \iint \sin x\cos ydxdy$。
步骤 3:计算$\iint xydxdy$
由于被积函数$xy$既是关于$x$的奇函数,也是关于$y$的奇函数,由对称性可知$\iint xydxdy=0$。
步骤 4:计算$\iint \sin x\cos ydxdy$
被积函数$\sin x\cos y$是关于$x$的奇函数,是关于$y$的偶函数。因此,$\iint \sin x\cos ydxdy$在$D_2$上的积分为0,只需计算$D_1$上的积分。
$\iint \sin x\cos ydxdy = \int_{-\pi}^{\pi} \cos ydy \int_{-\pi}^{0} \sin xdx = 2\int_{-\pi}^{0} \sin xdx = 2[-\cos x]_{-\pi}^{0} = 2[-1 - (-1)] = -2$。
步骤 5:计算原积分
原积分$\iint (xy+\sin x\cos y)dxdy = 0 + (-2) = -2$。
三角形区域由点$A(\pi ,\pi )$,$B(-\pi ,\pi )$,$C(-\pi ,-\pi )$构成。该区域关于y轴对称,可以分为两部分:$D_1$和$D_2$,其中$D_1$在y轴右侧,$D_2$在y轴左侧。
步骤 2:将原积分分为两部分
原积分可以分为两部分:$\iint (xy+\sin x\cos y)dxdy = \iint xydxdy + \iint \sin x\cos ydxdy$。
步骤 3:计算$\iint xydxdy$
由于被积函数$xy$既是关于$x$的奇函数,也是关于$y$的奇函数,由对称性可知$\iint xydxdy=0$。
步骤 4:计算$\iint \sin x\cos ydxdy$
被积函数$\sin x\cos y$是关于$x$的奇函数,是关于$y$的偶函数。因此,$\iint \sin x\cos ydxdy$在$D_2$上的积分为0,只需计算$D_1$上的积分。
$\iint \sin x\cos ydxdy = \int_{-\pi}^{\pi} \cos ydy \int_{-\pi}^{0} \sin xdx = 2\int_{-\pi}^{0} \sin xdx = 2[-\cos x]_{-\pi}^{0} = 2[-1 - (-1)] = -2$。
步骤 5:计算原积分
原积分$\iint (xy+\sin x\cos y)dxdy = 0 + (-2) = -2$。