关于二重积分轮换对称性问题

2024-11-02 08:47:48
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回答1:

不是这样的,

1
对于Dxy是关于y轴对称的区域,满足∫∫f(x,y)dxdy=∫∫f(-x, y)dxdy

(所以如果f(x,y)是个关于x的奇函数的话,f(-x, y)= -f(x,y)
所以∫∫f(x,y)dxdy=∫∫f(-x, y)dxdy= -∫∫f(x, y)dxdy
得到∫∫f(x,y)dxdy=0)

2
如果Dxy是关于y=x对称的区域,那么∫∫f(x,y)dxdy=∫∫f(y, x)dxdy

(所以如果积分函数满足f(y,x)= -f(x,y),就能得出∫∫f(x,y)dxdy=0)

3
如果Dxy是关于y=-x对称,那么∫∫f(x,y)dxdy=∫∫f(-y, -x)dxdy

4
关于Dxy是原点对称的区域,那么∫∫f(x,y)dxdy=∫∫f(-x, -y)dxdy

回答2:

你说的那几种情况都不是轮换对称性,首先所谓轮换对称性就是,如果把f(x,y)中的x换成y,y换成x后,f(x,y)的形式没有变化,就说f(x,y)具有轮换对称性。例如x^2+y^2有轮换对称性,而2x+3y没有轮换对称性(因为换完后是2y+3x,和原来的不一样)。下面说明轮换对称性在二重积分中的应用,我们知道二重积分的积分区域的边界可以用方程f(x,y)=0表示,如果这里的f(x,y)具有轮换对称性,那么被积函数中的x和y互换后积分结果不变。例如∫∫x^2dxdy,积分区域为圆周x^2+y^2=1,由于轮换对称性可知∫∫x^2dxdy=∫∫y^2dxdy(这就是把被积函数中的x换成了y),因此积分=(1/2)∫∫2x^2dxdy=(1/2)∫∫(x^2+y^2)dxdy,再用极坐标计算就简单多了。有不明白的地方欢迎追问。

回答3:

今天我和楼主遇到了同样的问题,不过我解决了。可能这么多年楼主已经解决问题了,不过我还是在这里说一下。首先,楼主举出的例子在第一段“得到”紧跟的那个等式是错误的,原因在于用-x代替x时,只是把积分变量和被积函数换掉了,而没有换掉积分上下限。比如x从0到1,用-x替代时,上下限对应为从0到-1,而不是-1到0,所以替换掉的结果和原式互为相反数了