极坐标下二重积分如何转换为笛卡尔坐标系进行计算?

极坐标下二重积分如何转换为笛卡尔坐标系进行计算?

极坐标下二重积分的常规解法

在计算极坐标下的二重积分时,可以使用常规方法,即将其转换为笛卡尔坐标下的积分。

考虑极坐标下的积分:

$$iint_{sigma} f(r, theta)dxdy$$

其中 σ 是积分区域,f(r, θ) 是被积函数。

常规解法步骤:

将笛卡尔坐标 (x, y) 转换为极坐标 (r, θ):

x = r*%ignore_a_1%θy = r*sinθdxdy = r dr dθ入替换后的变量:

$$iint_{sigma} f(r, theta) dxdy = int_{theta_1}^{theta_2} int_{r_1(θ)}^{r_2(θ)} f(r, theta) r dr dtheta$$

其中 [θ1, θ2] 是积分区域在 θ 轴上的投影,[r1(θ), r2(θ)] 是积分区域在 r 轴上的投影。

Reclaim.ai Reclaim.ai

为优先事项创建完美的时间表

Reclaim.ai 90 查看详情 Reclaim.ai

求解积分:

对 r 求积分。对 θ 求积分。

مثال:

计算极坐标下定义的二重积分:

$$iint_{sigma} (1 frac{1}{2} sin theta) dxdy$$

其中 σ 是上半平面={(x, y) | x ≥ 0, y ≥ 0}。

常规解法:

转换为极坐标:

x = r cos θy = r sin θdxdy = r dr dθ代入转换后的变量:

$$iint_{sigma} (1 frac{1}{2} sintheta ) dxdy = int_0^{pi/2} int_0^{infty} (1 frac{1}{2} sintheta)r dr dtheta$$

求解积分:

对 r 求积分:$$int_0^{infty} (1+frac{1}{2} sintheta)r dr = [frac{1}{2}r^2 - frac{1}{4r}costheta]_0^{infty} = infty$$已知积分对 r 不收敛,因此该二重积分发散。

以上就是极坐标下二重积分如何转换为笛卡尔坐标系进行计算?的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/997399.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2025年12月1日 22:40:16
下一篇 2025年12月1日 22:40:37

相关推荐

发表回复

登录后才能评论
关注微信