题目
3.设D_(k)是圆域D=(x,y)|x^2+y^2leq1在第k象限的部分,记I_(k)=iintlimits_(D_{k)}(y-x)dx dy(k=1,2,3,4),则( )A. I_(1)>0B. I_(2)>0C. I_(3)>0D. I_(4)>0
3.设$D_{k}$是圆域$D=\{(x,y)|x^{2}+y^{2}\leq1\}$在第k象限的部分,记$I_{k}=\iint\limits_{D_{k}}(y-x)dx dy(k=1,2,3,4)$,则( )
A. $I_{1}>0$
B. $I_{2}>0$
C. $I_{3}>0$
D. $I_{4}>0$
题目解答
答案
B. $I_{2}>0$
解析
考查要点:本题主要考查二重积分在不同象限区域内的符号判断,需要结合被积函数的符号特性及积分区域的对称性进行分析。
解题核心思路:
- 分象限分析被积函数$y - x$的符号:根据各象限内$x$和$y$的正负,判断$y - x$的正负性。
- 利用对称性简化计算:若积分区域关于某直线对称,且被积函数在对称点处取相反数,则积分结果为0。
破题关键点:
- 第一、第三象限:积分区域关于直线$y = x$对称,且$y - x$与$x - y$符号相反,积分结果为0。
- 第二象限:$x < 0$,$y > 0$,$y - x > 0$,积分结果为正。
- 第四象限:$x > 0$,$y < 0$,$y - x < 0$,积分结果为负。
第(1)题:分析各象限积分符号
第一象限($I_1$)
- 条件:$x > 0$,$y > 0$。
- 对称性:积分区域关于$y = x$对称,且$y - x$在点$(x, y)$与$(y, x)$处取值相反。
- 结论:正负部分抵消,$I_1 = 0$。
第二象限($I_2$)
- 条件:$x < 0$,$y > 0$。
- 符号分析:$y - x = \text{正数} - \text{负数} = \text{正数} + \text{正数} > 0$。
- 结论:被积函数恒正,$I_2 > 0$。
第三象限($I_3$)
- 条件:$x < 0$,$y < 0$。
- 对称性:积分区域关于$y = x$对称,且$y - x$在点$(x, y)$与$(y, x)$处取值相反。
- 结论:正负部分抵消,$I_3 = 0$。
第四象限($I_4$)
- 条件:$x > 0$,$y < 0$。
- 符号分析:$y - x = \text{负数} - \text{正数} = \text{负数} + \text{负数} < 0$。
- 结论:被积函数恒负,$I_4 < 0$。