利用对称性和奇偶性计算二重积分 - 区域D: x^2 + y^2 ≤ 8
首先,根据题目给出的区域D:x^2+y^2≤8,我们可以利用区域的对称性来简化计算。
由于x^2+y^2≥0,所以x^2+y^2+2x+3≥2x+3。因此,我们可以将被积函数改写为:(x^2+y^2+2x+3)dxdy≥(2x+3)dxdy。
考虑到区域D的对称性,我们可以将积分区域D分为四个相等的部分,即将D分为D1、D2、D3和D4。
由于被积函数中的2x是奇函数,而区域D1、D2、D3和D4关于y轴对称,所以在这四个区域中,积分结果的贡献相互抵消,即∫∫D1(2x+3)dxdy+∫∫D2(2x+3)dxdy+∫∫D3(2x+3)dxdy+∫∫D4(2x+3)dxdy=0。
因此,我们只需要计算其中一个区域的积分结果,然后乘以4即可。
取区域D1为例,D1的范围是:-√(8-y^2)≤x≤√(8-y^2),-√8≤y≤√8。
将被积函数(2x+3)dxdy在区域D1上进行积分得到:
∫∫D1(2x+3)dxdy = ∫_{-√8}^{√8} ∫_{-√(8-y^2)}^{√(8-y^2)} (2x+3)dxdy
= ∫_{-√8}^{√8} [(x^2+3x)]_{-√(8-y^2)}^{√(8-y^2)}dy
= ∫_{-√8}^{√8} [(√(8-y^2))^2+3√(8-y^2)-(-√(8-y^2))^2-3(-√(8-y^2))]dy
= ∫_{-√8}^{√8} [8+3√(8-y^2)-8+3√(8-y^2)]dy
= ∫_{-√8}^{√8} 6√(8-y^2) dy
由于被积函数中的6√(8-y^2)是偶函数,而区域D1关于x轴对称,所以在区域D1中,积分结果的贡献相互抵消,即∫_{-√8}^{√8} 6√(8-y^2) dy=0。
因此,∫∫D(2x+3)dxdy的计算结果为0。
综上所述,∫∫D(x^2+y^2+2x+3)dxdy的计算结果为0。
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