问答题
设u=u(x,y)在全平面上有连续偏导数,
问答题
作极坐标变换x=rcosθ,y=rsinθ,求

与
【正确答案】由复合函数求导法[*]
[*]
【答案解析】
问答题
若
【正确答案】由题(Ⅰ),[*](r>0).
又u(rcosθ,rsinθ)对r在[0,+∞)上连续[*](x,y),有
u(x,y)=u(rcosθ,rsinθ)=u(rcosθ,rsinθ)|r=0=u(0,0).
【答案解析】
问答题
若

(x
2+y
2≥R
2>0),求证:
【正确答案】由题(Ⅰ),有[*].对r从R到r积分得
[*]
注意,u(Rcosθ,Rsinθ)对θ在[0,2π]上连续,故有界.
又由[*]
因此[*]
【答案解析】
问答题
计算二重积分

,其中积分区域D是由曲线
【正确答案】[解一] 积分区域D可表示为{(x,y)|0≤x≤2,[*]},如图,则有
[*]
[*]
[*]
而
[*]
[*]
代人即得所求二重积分
[*]
[解二] 为简化计算将积分区域D表示为D=D1\D2,其中Dl是上半圆域(x-2)2+y2≤4且y≥0中横坐标满足0≤x≤2的四分之一圆域,即D1={(x,y)|0≤x≤2,0≤y≤[*]},D2是上半圆域(x-1)2+y2≤1且y≥0,即D2={(x,y)|0≤x≤2,0≤y≤[*]},从而
[*]
为了计算二重积分I1,I2简便起见,可分别在D1与D2上作适当的平移变换,而后再作极坐标变换.
对于I1,令u=x-2,υ=y[*]x=u+2,y=υ,则D1变成
D'1={(u,υ)|u2+υ2≤4,υ≥0,-2≤u≤0}.
令u=rcosθ,υ=rsinθ,在极坐标系(r,θ)中[*],dσ=rdrdθ,
故[*]
对于I2,令u=x-1,υ=y[*]x=u+1,y=υ,则D2变成
D'2={(u,υ)|u2+υ2≤1,υ≥0},
令u=rcosθ,υ=rsinθ,在极坐标系(r,θ)中D'2={(r,θ)|0≤θ≤π,0≤r≤1},dσ=rdrdθ,
故
[*]
由此可得
[*]
【答案解析】