二重積分的計算:交換積分次序


交換積分順序的訣竅在數形結合

為什么要改積分次序:

  • 題面要求(交換積分次序)
  • 次序不對,無法計算
  • 積分法不對

順口溜:

  • 后積先定線,限內穿條線,先交下線寫,后交上線見

  • 先積 \(x\) ,畫橫線(平行於 \(x\) 軸)

    先積 \(y\) ,畫豎線(平行於 \(y\) 軸)

以下幾種被積函數在交換次序后可以優化計算

  • \(x^{2n}e^{\plusmn x^2} dx\)

  • \(e^{\frac{1}{x}}dx\)

  • \(sin(\frac{1}{x}) dx\)

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

簡單舉例

函數圖來源: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

交換之后,先積 y 划豎線,上減下,則有:

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


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