解答题 24.[2009年] 计算二重积分
【正确答案】D为圆域的一部分,可用极坐标系计算.极点可选在圆心上,也可选在点(1,1)上,如用直角坐标计算,则要分区域计算.

解一 设x=rcosθ,y=rsinθ(以原点为极点),由
(x一1)2+(y一1)2=2得到
x2+y2=r2=2(x+y)=2r(cosθ+sinθ),
即 r=2(cosθ+sinθ),
D={(r,θ)∣π/4≤0≤3π/4,0≤r≤2(cosθ+sinθ)},
(x—y)dxdy=∫π/43π/4dθ∫02(sinθ+cosθ)r(cosθ—sinθ)rdr=∫π/43π/4[(cosθ-sinθ)r302(sinθ+cosθ)]dθ
=∫π/43π/4(cosθ一sinθ).(sinθ+cosθ).(sinθ+cosθ)2
=π/43π/4(sinθ+cosθ)3d(sinθ+cosθ)
=
解二 设x一1=rcosθ,y一1=rsinθ,则由
(x一1)2+(y一1)2=r2cos2θ+r2sin2θ=r2=2,
得到r=√2.由D的图形已看出π/4≤θ≤5π/4,则以圆心(1,1)为极点的积分区域为
D={(r,θ)∣π/4≤0≤5π/4,0≤r≤√2),
因而(x—y)dxdy=∫π/45π/4dθ∫0√2(cosθ一sinθ)rdr=∫π/45π/4(cosθ一sinθ)r30√2
=π/45π/4(cosθ一sinθ)dθ=π/45π/4d(sinθ+cosθ)
【答案解析】