Uppgift 6
Beräkna dubbelintegralen $\iint_D x^2\,dx\,dy$, där $D$ bestäms av olikheterna $x^2+y^2\le2$ och $x+y\ge0$.
Hela analys · 2011-05-30
Beräkna dubbelintegralen $\iint_D x^2\,dx\,dy$, där $D$ bestäms av olikheterna $x^2+y^2\le2$ och $x+y\ge0$.
Med polära koordinater $x=r\cos t$, $y=r\sin t$ erhålles
$$\begin{aligned}
\iint_Dx^2\,dx\,dy
&=\int_0^{\sqrt2}\left(\int_{-\pi/4}^{3\pi/4}r^2\cos^2t\cdot r\,dt\right)dr\\
&=\int_0^{\sqrt2}r^3\,dr\cdot\int_{-\pi/4}^{3\pi/4}\frac{1+\cos2t}2\,dt\\
&=\left[\frac{r^4}4\right]_0^{\sqrt2}\cdot\left[\frac t2+\frac{\sin2t}4\right]_{-\pi/4}^{3\pi/4}\\
&=\frac44\left(\left(\frac{3\pi}8-\frac14\right)-\left(-\frac\pi8-\frac14\right)\right)=\frac\pi2.
\end{aligned}$$