• ベストアンサー

次の繰り返し積分の積分順序を交換して値を求めろ

次の繰り返し積分の積分順序を交換して値を求めろという問題がいくら考えてもわかりません・・・ ∫[0→1] (∫[0→√(1-x^2)] x/√(x^2+y^2) dy) dx 計算過程を書いて説明してもらえると幸いです。 よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • alice_44
  • ベストアンサー率44% (2109/4759)
回答No.1

領域 0<x<1, 0<y<√(1-x2乗) を x=一定 ではなく y=一定 でスライスせよということです。 xy 平面に図示すれば判るように、 領域は第一象限の単位四分円であり、 0<y<1, 0<x<√(1-y2乗) と書けます。 よって、 ∫[0<x<1] ∫[0<y<√(1-x2乗)] x/√(x2乗+y2乗) dy dx = ∫[0<y<1] ∫[0<x<√(1-y2乗)] x/√(x2乗+y2乗) dx dy であり、 = ∫[0<y<1] (1-|y|) dy = 1 - 1/2 となります。 積分順序を交換すると、置換積分 t = x2乗 が使えて、 内側の積分が簡単になるんですね。 極座標変換する手もあるけれど…

関連するQ&A

  • 繰り返し積分の順序を工夫して、次の重責分を求めよ。

    繰り返し積分の順序を工夫して、次の重責分を求めよ。がわかりません。かなり初歩的だと思うのですが、独学なので聞く相手がおらず困っております。 ∫∫D e^(-x)^3 dx dy D={(x,y) | √y<=x, 0<=y<=1} 計算過程を書いて説明してもらえると幸いです。 よろしくお願いします。

  • 積分順序の交換の際の書き方について

    積分順序の交換の問題。 ∫[x=0,1]dx∫[y=ax,bx]f(x,y)dyを変形した場合、正しい書き方は次のどちらでしょうか? i)∫[y=0,b]dy∫[x=y/b,1]f(x,y)dx-∫[y=0.a]dy∫[x=y/a,1]f(x,y)dx ii)∫[y=ax,bx]dy∫[x=y/a,y/b]f(x,y)dx 勿論どちらも間違っている可能性もありますが。 順序の交換の問題で減算ってアリですか?

  • 積分順序の交換(2重積分)

    累次積分はすべてにおいて、積分順序の交換は可能なのでしょうか?? 可能でないと思いますが・・・。 例えば、    ∫[1→2]{∫[x→(1/2)x] x/y dy}dx このような累次積分であれば不可能だと思いまして・・・。 累次積分において積分順序の交換ができるできないの見分け方はなんでしょうか?? 初歩的な質問ですみません。 よろしくお願いします。  

  • 累次積分の順序変更

    累次積分の積分順序の変更 累次積分 ∫(1→2)dy∫(y-1→y+1)f(x、y)dx の積分順序を変えよ 1≦y≦2 y-1≦x≦y+1 だから。 xy平面にグラフを書く。 すると平行四辺形がかけました。 ↑の累次積分ではxの積分→yの積分の順序なので yの積分→xの積分に順序を変えます。 以上からグラフの形より積分を3つに分けて {∫(0→1)dx∫(1→x+1)f(x、y)dy}+{∫(1→2)dx∫(1→2)f(x、y)dy} +{∫(2→3)dx∫(x-1→2)f(x、y)dy} このようになりました。 わざわざ3つにわける必要はなかったでしょうか? そもそもやり方はあってるのでしょうか。。。 どなたか教えていただけないでしょうか!

  • 重積分の順序の交換

    非有界な関数f(x,y)を重積分(0≦x≦1,0≦y≦1)することを考えます。 具体的にはf(x,y)=(x-y)/(x+y)^3です。 この時、xで先に積分するか、yで先に積分するかで値が変わることはありますか? 僕が行った計算では、変数変換(x,z)=(x,x+y)とすると、ヤコビアンは1でdxdy=dxdzで、 ∫_0^1 dx ∫_0^1 f(x,y) dy =∫_0^1 dx ∫_x^{x+1} (2x-z)/(z^3) dz =∫_0^1 dx 1/(x+1)^2 = 1/2 zの積分はxを定数として計算しています。 ここで、逆の順序で積分すると、xとyの変数を入れ替えたものは等しいので、 ∫_0^1 dx ∫_0^1 (x-y)/(x+y)^3 dy =∫_0^1 dy ∫_0^1 (y-x)/(x+y)^3 dx = - ∫_0^1 dy ∫_0^1 (x-y)/(x+y)^3 dx =1/2 よって、 ∫_0^1 dy ∫_0^1 (x-y)/(x+y)^3 dx = -1/2 だと思うのです。 また、直感的には、交代式を直線x=yに対称な領域で積分するなら、 ∫_0^1 dx ∫_0^1 (x-y)/(x+y)^3 dy = 0 が正しいとも思えます。 どうかこの辺の事情をお教えください。

  • 累次積分

    積分順序を交換することにより、累次積分∫「0→2」(∫「y-1→1」e^2x/x+1dx)dyを計算せよ。 交換することはできましたが計算がやりにくくて困っています。 アドバイスお願いします。

  • 重積分の順序交換

    ∫(-1から1まで)dx∫(xから2xまで) f(x、y)dy の積分を順序を交換してやりたいんですけど どうやってやるかわかりません 教えてください

  • 積分の順序変更問題について

    ∫dy∫(sinX / X)dX 上の0から1までyで積分、yから1まで XでsinX / Xの積分の積分順序を変更して解く問題がわかりません。 なるべく詳しい解説つきで解答お願いできないでしょうか。

  • 積分順序の交換

    ∬(x+y)dxdy 0≦3x+y≦2 1≦x-2y≦3 という問題です。 この問題で積分順序の交換をするのですが、 積分範囲をどう変換していいかわかりません。 グラフには書いてみたのですが、その後xとyの範囲はどのように定めればよいのでしょうか?

  • 重積分、積分順序

    重積分の問題で範囲が与えられているとします。 D={(x、y)l0≦x≦1、x≦y≦1} とか。 その時に積分する順番ってxからとかyからとかきまってるんですか? 具体的にいうと ∫(x=0~1){∫(y=x~1) f(x,y)dy}dx と ∫(y=x~1) {∫(x=0~1) f(x,y)dx}dy では違いますよね? 積分順序を交換すると、また積分範囲を考えなおさないといけないですよね? 僕は勝手にxの範囲は具体的にきまっており yの範囲はxによって変わるから 先に変数に左右されるyの方を積分しないとだめなのかな?と思っていたんですが、それだと曲座標表示の時のE={(r,θ):0≦r≦a , 0≦θ≦π/2}の時みたいにrもθも独立した範囲をもってるときはどっちからやろうがいいということなのかな?とおもったんですが・・・。 違うんでしょうか?