解答题 29.[2010年] 计算二重积分
I=
【正确答案】本题的被积函数及积分区域不适合在极坐标系下求二重积分,而适合在直角坐标系下求解,故应转化为直角坐标系求之.为此正确写出直角坐标系下的积分区域D的表示式,然后化为累次积分求解.

其中,区域D在直角坐标系中的表示式为D={(x,y)∣0≤x≤1,0≤y≤x}(见图1.5.3.6).这是因为r=secθ时,x=rcosθ=1,故0≤x≤1.而当0≤θ≤π/4时,y=rsinθ≤x=rcosθ;当θ=π/4时,y=x,故0≤y≤x.
所以 I=∫01dx∫0xydy=∫01dx∫0x(1-x2+y2)
=∫01[1-(1-x2)3/2]dx=∫010x(1-x2)3/2dx
而 ∫01(1-x2)3/2dx0π/2(1一sinx2)3/2dsint=∫0π/2cos3xcosxdx
=∫0π/2cos4xdx=,
故I=
【答案解析】