質問<2093>
「「二重積分」」
日付 2004/12/1
質問者 taku


問題を解いていて、新たに2題悩んでいる問題が出てきました。
どうか助言をいただければ幸いです。

問)次の2重積分の値を求めなさい。

 ①∬\(\sqrt{\quad}\)xdxdy(領域は\(x^{2}\)+\(y^{2}\)-x≦0)
  極座標を用いて計算したところ、値が0となりました。
  果たしてこの値が正解なのかご確認していただければ幸いです。

 ②∬(x-1)dxdy(領域は\(x^{2}\)+\(y^{2}\)≦2x,x≧1)
  これも極座標を用いて計算してみたのですが、途中で計算が詰まって
  しまいた。極座標を用いないほうがよいのでしょうか。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2004/12/3
回答者 underbird


①∬\(\sqrt{\quad}\)xdxdy(領域は\(x^{2}\)+\(y^{2}\)-x≦0)は、
領域\(x^{2}\)+\(y^{2}\)-x≦0上でz(x,y)=\(\sqrt{\quad}\)x≧0です。
(x,y)=(0,0)でのみz(x,y)=\(\sqrt{\quad}\)x=0でそれ以外は、z(x,y)>0ですから、
二重積分の値が0であることはありません。
極座標を使うならば、-π/2≦θ≦π/2,0≦r≦cosθ
でx=r*cosθを代入し、dxdyをr*drdθにして計算してみると、
\(\frac{8}{15}\)となると思います。
もちろん極座標を用いなくても計算できます。

②∬(x-1)dxdy(領域は\(x^{2}\)+\(y^{2}\)≦2x,x≧1)は、
x≧1の部分があるので、極座標を用いないほうが良いと思います。
-1≦y≦1,1≦x≦1+\(\sqrt{\quad}\)(1-\(y^{2}\))として、計算すると良いのでは?
すると、\(\frac{2}{3}\)となるのではないでしょうか?