题目
50 填空(2分)设D是由不等式|x|+|y|≤1所确定的区域,则iint(|x|+y)dxdy=
50 填空(2分)设D是由不等式|x|+|y|≤1所确定的区域,则$\iint(|x|+y)dxdy=$
题目解答
答案
区域 $D$ 由不等式 $|x| + |y| \leq 1$ 确定,关于 $x$ 轴和 $y$ 轴对称。被积函数 $|x| + y$ 中,$y$ 是关于 $y$ 的奇函数,因此在对称区域上积分为零。只需计算 $|x|$ 的积分。
利用对称性,只考虑 $x \geq 0$ 的部分,积分区域为 $-1 + x \leq y \leq 1 - x$,$0 \leq x \leq 1$。计算得:
\[
\iint_D |x| \, dxdy = 2 \int_0^1 \int_{-1+x}^{1-x} x \, dy \, dx = 2 \int_0^1 x[2 - 2x] \, dx = 2 \int_0^1 (2x - 2x^2) \, dx = 2 \left[ x^2 - \frac{2x^3}{3} \right]_0^1 = \frac{2}{3}
\]
**答案:** $\boxed{\frac{2}{3}}$
解析
步骤 1:确定积分区域
区域 $D$ 由不等式 $|x| + |y| \leq 1$ 确定,这是一个关于 $x$ 轴和 $y$ 轴对称的菱形区域。在第一象限,$x$ 和 $y$ 都非负,因此 $x + y \leq 1$。在其他象限,根据绝对值的定义,可以得到相应的不等式。
步骤 2:利用对称性简化积分
被积函数 $|x| + y$ 中,$y$ 是关于 $y$ 的奇函数,因此在对称区域上积分为零。只需计算 $|x|$ 的积分。利用对称性,只考虑 $x \geq 0$ 的部分,积分区域为 $-1 + x \leq y \leq 1 - x$,$0 \leq x \leq 1$。
步骤 3:计算积分
计算 $|x|$ 的积分,利用对称性,只考虑 $x \geq 0$ 的部分,积分区域为 $-1 + x \leq y \leq 1 - x$,$0 \leq x \leq 1$。计算得: \[ \iint_D |x| \, dxdy = 2 \int_0^1 \int_{-1+x}^{1-x} x \, dy \, dx = 2 \int_0^1 x[2 - 2x] \, dx = 2 \int_0^1 (2x - 2x^2) \, dx = 2 \left[ x^2 - \frac{2x^3}{3} \right]_0^1 = \frac{2}{3} \]
区域 $D$ 由不等式 $|x| + |y| \leq 1$ 确定,这是一个关于 $x$ 轴和 $y$ 轴对称的菱形区域。在第一象限,$x$ 和 $y$ 都非负,因此 $x + y \leq 1$。在其他象限,根据绝对值的定义,可以得到相应的不等式。
步骤 2:利用对称性简化积分
被积函数 $|x| + y$ 中,$y$ 是关于 $y$ 的奇函数,因此在对称区域上积分为零。只需计算 $|x|$ 的积分。利用对称性,只考虑 $x \geq 0$ 的部分,积分区域为 $-1 + x \leq y \leq 1 - x$,$0 \leq x \leq 1$。
步骤 3:计算积分
计算 $|x|$ 的积分,利用对称性,只考虑 $x \geq 0$ 的部分,积分区域为 $-1 + x \leq y \leq 1 - x$,$0 \leq x \leq 1$。计算得: \[ \iint_D |x| \, dxdy = 2 \int_0^1 \int_{-1+x}^{1-x} x \, dy \, dx = 2 \int_0^1 x[2 - 2x] \, dx = 2 \int_0^1 (2x - 2x^2) \, dx = 2 \left[ x^2 - \frac{2x^3}{3} \right]_0^1 = \frac{2}{3} \]