介绍完二重积分的定义和性质,我们下面就来看如何计算二重积分。计算二重积分有很多方法,最朴实的一种方法,就是将一个二重积分转换成一个由两个步骤组成的单重积分。细究起来又可以进一步分成直角坐标、极坐标等方法。因为计算二重积分可以由很多种方法,也不算是我们学习的重点,因此就用几个例子来带过。
例1:计算积分
的值,其中积分区域D是由抛物线y²=x和直线y=x-2所围成的封闭区域。
我们先画出积分区域来进行观察:
很显然,先按照y值进行切分(横切)会相对容易,因为在整个y的定义域(-1,2)上不涉及到函数值的变化,x都是从y²到y+2。
如果按照x来进行切分(竖切)则会相对复杂,因为x的值从(0,1)上,y是从-根号x到根号x,x的值从(1,4)上,y是从x-2到根号x,这样就相对于按照y值切分要麻烦很多,因此我们选择第一种方法。
这样分层以后,对于内层的,对x的积分,y可以看成是常数,因此就可以从内向外的分解积分了:
因此,对于二重积分来说,选择积分顺序是个技术活,需要很多经验和对积分域的观察,对于多重积分来说就更甚了。