已知函数f(x,y)具有二阶连续偏导数,且f(1,y)=0,f(x,1)=0,f(x,y)dxdy=a, 其中D={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1},计算二重积分I=xyfxy(x,y)dxdy。

admin2018-05-25  22

问题 已知函数f(x,y)具有二阶连续偏导数,且f(1,y)=0,f(x,1)=0,f(x,y)dxdy=a,
其中D={(x,y)|0≤x≤1,0≤y≤1},计算二重积分I=xyfxy(x,y)dxdy。

选项

答案将二重积分[*]xyfxy(x,y)dxdy,转化为累次积分可得 [*]xyfxy(x,y)dxdy=∫0xdy∫0xxyfxy(x,y)dx, 首先考虑∫0xxyfxy(x,y)dx,注意这里是把变量y看作常数,故有 ∫0xxyfxy(x,y)dx=y∫0xxdfy(x,y) =xyfy(x,y)|0x一∫0xyfy(x,y)dx =yfy(1,y)一∫0xyfy(x,y)dx。 由f(1,y)=f(x,1)=0易知fy(1,y)=A(x,1)=0.故 ∫0xxyfxy(x,y)dx=一∫0xyfy(x,y)dx, 所以[*]xyfxy(x,y)dxdy=∫0xdy∫0xxyfxy(x,y)dx=一∫0xdy∫0xyfy(x,y)dx, 对该积分交换积分次序可得 一∫0xdy∫0xyfy(x,y)dx=一∫0xdx∫0xyfy(x,y)dy。 再考虑积分∫0xyfy(x,y)dy,注意这里是把变量x看作常数,故有 ∫0xyfy(x,y)dy=∫0xydf(x,y)=yf(x,y)|0x一∫0xf(x,y)dy=一∫0xf(x,y)dy, 因此 [*]xyfxy(x,y)dxdy=一∫0xdx∫0xyfy(x,y)dy=∫0xdx∫0xf(x,y)dy=[*]f(x,y)dxdy=a。

解析
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