问答题 设f(u)在区间[-1,1]上连续,且∫ -1 1 f(u)du=A.求二重积分I=
【正确答案】正确答案:先画出积分区域D={(x,y)||x|﹢|y|≤1),如图(a)所示. I= f(x﹢y)dxdy=∫ -1 0 dx∫ -1-x 1﹢x f(x﹢y)dy﹢∫ 0 1 dx∫ -1﹢x 1-x f(x﹢y)≥dy. 对于 I 1 =∫ -1 0 dx∫ -1-x 1﹢x f(x﹢y)dy的内层,对y的积分作积分变量代换,令u=x﹢y.当y=-1-x时,u=-1;当y=1﹢x时,u=1﹢2x.于是I 1 =∫ -1 0 dx∫ -1-x 1﹢x f(x﹢y)dy=∫ -1 0 dx∫ -1 1﹢2x f(u)du. 再交换x与u的积分次序(如图(b)),得I 1 =∫ -1 0 du f(u)dx=-∫ -1 0 f(u)du. 类似地,I 2 =∫ 0 1 dx∫ -1﹢x 1-x f(x﹢y)dy 0 1 dx∫ -1﹢2x 1 f(u)du=∫ -1 1 du f(u)dx=∫ -1 1 f(u)du. 从而I=I 1 ﹢I 2 =∫ -1 1 f(u)du=A.
【答案解析】