質問<420>
「「二重積分」」
日付 2001/3/12
質問者 てつや


前回に続き、また二重積分の範囲について質問です。

∫∫D dxdy D: x*x+y*y≦1 0≦x≦y

Dは積分範囲

お返事(武田)
日付 2001/3/12
回答者 武田


積分範囲Dを図示すると、

円x2 +y2 =1と直線y=xの交点のx座標は
2 +x2 =1
2x2 =1
   1            1
2 =─  ∴x>0より、x=──
   2           \(\sqrt{\quad}\)2

したがって、
     1
0≦x≦──
    \(\sqrt{\quad}\)2

x≦y≦\(\sqrt{\quad}\)(1-x2

より、

∫∫D  dxdy

 1/\(\sqrt{\quad}\)2  \(\sqrt{\quad}\)(1-x2 )
=∫  {∫    1dy }dx  ←どちらを先に計算するかは
 0   x              上端・下端の式により、判断!!

 1/\(\sqrt{\quad}\)2     \(\sqrt{\quad}\)(1-x2 )
=∫  {[ y ]   }dx
 0       x

 1/\(\sqrt{\quad}\)2
=∫  {\(\sqrt{\quad}\)(1-x2 )-x}dx  ←公式∫\(\sqrt{\quad}\)(a2 -x2 )dx
 0               =1/2{x\(\sqrt{\quad}\)(a2 -x2 )+a2 sin-1(x/a)}+C
                 を利用

   1              x2  1/\(\sqrt{\quad}\)2
=[───{x\(\sqrt{\quad}\)(1-x2 )+sin-1x}-── ]
   2              2  0

 1 1 π  1  π=─(─+─)-─=─── ……(答)
 2 2 4  4  8