题目
4.iintlimits_(D)xydsigma 其中区域D是由抛物线y=x^2-1及直线y=1-x所围成的区域;
4.$\iint\limits_{D}xyd\sigma$ 其中区域D是由抛物线$y=x^{2}-1$及直线y=1-x所围成的区域;
题目解答
答案
1. **确定积分区域**:
抛物线 $y = x^2 - 1$ 与直线 $y = 1 - x$ 的交点为 $(-2, 3)$ 和 $(1, 0)$。
区域 $D$ 为:
\[
-2 \leq x \leq 1, \quad x^2 - 1 \leq y \leq 1 - x
\]
2. **设置二重积分**:
\[
\iint\limits_{D} xy \, d\sigma = \int_{-2}^{1} \int_{x^2 - 1}^{1 - x} xy \, dy \, dx
\]
3. **计算内积分**:
\[
\int_{x^2 - 1}^{1 - x} xy \, dy = x \left[ \frac{y^2}{2} \right]_{x^2 - 1}^{1 - x} = \frac{x}{2} \left[ (1 - x)^2 - (x^2 - 1)^2 \right] = \frac{-x^5 + 3x^3 - 2x^2}{2}
\]
4. **计算外积分**:
\[
\int_{-2}^{1} \frac{-x^5 + 3x^3 - 2x^2}{2} \, dx = \frac{1}{2} \left[ \frac{-x^6}{6} + \frac{3x^4}{4} - \frac{2x^3}{3} \right]_{-2}^{1} = -\frac{27}{8}
\]
**答案**:
\[
\boxed{-\frac{27}{8}}
\]