二重积分的计算:交换积分次序


交换积分顺序的诀窍在数形结合

为什么要改积分次序:

  • 题面要求(交换积分次序)
  • 次序不对,无法计算
  • 积分法不对

顺口溜:

  • 后积先定线,限内穿条线,先交下线写,后交上线见

  • 先积 \(x\) ,画横线(平行于 \(x\) 轴)

    先积 \(y\) ,画竖线(平行于 \(y\) 轴)

以下几种被积函数在交换次序后可以优化计算

  • \(x^{2n}e^{\plusmn x^2} dx\)

  • \(e^{\frac{1}{x}}dx\)

  • \(sin(\frac{1}{x}) dx\)

    \(cos(\frac{1}{x}) dx\)

简单举例

函数图来源:https://mathinsight.org/double_integral_change_order_integration_examples

\[\int_{0}^{1} \int_{1}^{e^{y}} f(x, y) d x d y \]

Change order of integration example region with exponential, x first

交换之后,先积 y 划竖线,上减下,则有:

\[\int_{1}^{e}\left\{\int_{\ln x}^{1} f(x, y) d y\right\} d x \]


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