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二重积分的x-型区域是指可以用x坐标范围和对应y坐标范围来描述的区域。在x-型区域中,我们先对y积分,再对x积分。这种方法将二重积分转化为迭代积分来计算。
计算x-型区域二重积分的步骤如下:首先确定积分区域是x-型区域,然后确定x和y的积分限,建立迭代积分。接着先对y进行内层积分,将x视为常数,最后对x进行外层积分得到最终结果。图中黄色条带展示了对固定x值进行y方向积分的过程。
第一个例子是在矩形区域上计算二重积分。区域D是由x等于0到1,y等于0到2围成的矩形。被积函数是x加y。我们建立迭代积分,先对y积分得到2x加2,再对x积分得到最终结果3。这是最简单的x-型区域积分例子。
第二个例子是抛物线y等于x平方和直线y等于x围成的区域。首先找到交点为原点和点(1,1)。在0到1的区间内,x平方小于x,所以积分限是x从0到1,y从x平方到x。计算内层积分后得到x的三次方减x的五次方除以2,最终结果是二十四分之一。
第三个例子是由直线y等于x、y等于2x和x等于1围成的三角形区域。三个顶点分别是原点、(1,1)和(1,2)。积分限是x从0到1,y从x到2x。计算内层积分得到二分之三x平方,外层积分得到最终结果二分之一。通过这三个例子,我们掌握了x-型区域二重积分的基本计算方法。