一元函数积分学 / 不定积分 / 常规计算与结论整理
$\displaystyle\int\limits_{-1}^{0}dx\int\limits_{1+x}^{1}f(x,y)\,dy$ 交换积分次序为____.
正确答案
$\displaystyle\int\limits_{0}^{1}dy\int\limits_{-1}^{y-1}f(x,y)\,dx$
题目解析
交换二重积分次序需先确定积分区域 $D$。由原式 $\int_{-1}^{0}dx\int_{1+x}^{1}f(x,y)\,dy$,得 $D=\{(x,y)\mid -1\le x\le 0,\;1+x\le y\le 1\}$。在 $xy$ 平面上,该区域由直线 $y=1+x$、$y=1$、$x=-1$ 围成,即顶点为 $(-1,0)$、$(0,1)$、$(-1,1)$ 的直角三角形。解不等式 $1+x\le y\le 1$ 得 $x\le y-1$,又 $x\ge -1$,故对固定 $y$,有 $-1\le x\le y-1$;而 $y$ 的范围由区域上下边界确定:当 $x=-1$ 时,$y\in[0,1]$;当 $x=0$ 时,$y=1$,故 $y\in[0,1]$。因此交换次序后为 $\int_{0}^{1}dy\int_{-1}^{y-1}f(x,y)\,dx$。