∫∫[e^-(x²+y²-π)]sin(x²+y²)dxdy D:x²

1个回答

  • ∫∫ [e^-(x²+y²-π)]sin(x²+y²) dxdy

    =∫∫ [e^-(r²-π)]sin(r²) rdrdθ

    =e^π∫[0→2π]dθ∫[0→√π] re^(-r²)sin(r²)dr

    =2πe^π∫[0→√π] re^(-r²)sin(r²)dr

    =πe^π∫[0→√π] e^(-r²)sin(r²)d(r²)

    令r²=u,则u:0→π

    =πe^π∫[0→π] e^(-u)sinu du

    下面计算:

    ∫[0→π] e^(-u)sinu du

    =-∫[0→π] sinu d(e^(-u))

    =-e^(-u)sinu + ∫[0→π] e^(-u)cosu du |[0→π]

    =∫[0→π] e^(-u)cosu du

    =-∫[0→π] cosu de^(-u)

    =-e^(-u)cosu - ∫[0→π] e^(-u)sinu du |[0→π]

    =e^(-π) + 1 - ∫[0→π] e^(-u)sinu du

    将 -∫[0→π] e^(-u)sinu du移到等式左边与左边合并后,除以系数得:

    ∫[0→π] e^(-u)sinu du = (1/2)e^(-π) + 1/2

    然后代回原积分,得:

    原积分=π/2 + (π/2)e^π