문제 은행 · 미적분 · 대학 미적분 · 다중적분

극좌표 이중적분

원·부채꼴 영역의 이중적분을 극좌표로 바꾸어 계산한다

유형·난이도는 우리말 풀이가 붙은 문제는 선생님이 정했고, 나머지는 자동 분류라 다를 수 있어요. 난이도가 정해지지 않은 문제는 난이도로 거를 때 빠집니다.

11문제 · 1 / 1쪽

1.OpenStax 3권 · 5.3절 · 23번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서, 적분이 극좌표로 변환되어 있습니다. 등식이 성립함을 확인하고, 직교좌표와 극좌표 중 적분을 계산하기 가장 쉬운 방법을 고르세요.

∫12 ∫0x(x2+y2)dy dx=∫0π4 ∫sec⁡ θ2 sec⁡ θr3dr dθ\int_{1}^{2}\,\int_{0}^{x}({x}^{2}+{y}^{2})dy\,dx=\int_{0}^{\frac{\pi }{4}}\,\int_{\sec \,\theta }^{2\,\sec \,\theta }{r}^{3}dr\,d\theta

영어 원문 보기

In the following exercises, the integrals have been converted to polar coordinates. Verify that the identities are true and choose the easiest way to evaluate the integrals, in rectangular or polar coordinates.

∫12 ∫0x(x2+y2)dy dx=∫0π4 ∫sec⁡ θ2 sec⁡ θr3dr dθ\int_{1}^{2}\,\int_{0}^{x}({x}^{2}+{y}^{2})dy\,dx=\int_{0}^{\frac{\pi }{4}}\,\int_{\sec \,\theta }^{2\,\sec \,\theta }{r}^{3}dr\,d\theta

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.3절 · 14번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
2.OpenStax 3권 · 5.3절 · 24번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 적분이 극좌표로 변환되어 있습니다. 등식이 참임을 확인하고, 직교좌표와 극좌표 중 적분을 계산하기에 가장 쉬운 방법을 선택하여 적분의 값을 구하세요.

∫23 ∫0xxx2+y2dy dx=∫0π/4 ∫2 sec⁡ θ3sec⁡ θr cos⁡ θ dr dθ\int_{2}^{3}\,\int_{0}^{x}\frac{x}{\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}}dy\,dx=\int_{0}^{\pi /4}\,\int_{2\,\sec \,\theta }^{3\sec \,\theta }r\,\cos \,\theta \,dr\,d\theta

영어 원문 보기

In the following exercises, the integrals have been converted to polar coordinates. Verify that the identities are true and choose the easiest way to evaluate the integrals, in rectangular or polar coordinates.

∫23 ∫0xxx2+y2dy dx=∫0π/4 ∫2 sec⁡ θ3sec⁡ θr cos⁡ θ dr dθ\int_{2}^{3}\,\int_{0}^{x}\frac{x}{\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}}dy\,dx=\int_{0}^{\pi /4}\,\int_{2\,\sec \,\theta }^{3\sec \,\theta }r\,\cos \,\theta \,dr\,d\theta

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정답·풀이 보기

52ln⁡(1+2)\frac{5}{2}\ln \left(1+\sqrt{2}\right)

원본 교재 풀이(영어)

52ln⁡(1+2)\frac{5}{2}\ln \left(1+\sqrt{2}\right)

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.3절 · 46번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
3.OpenStax 3권 · 5.3절 · 25번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 적분이 극좌표로 변환되어 있습니다. 등식이 참임을 확인하고, 직교좌표와 극좌표 중 적분을 계산하기에 가장 쉬운 방법을 선택하여 적분의 값을 구하세요.

∫01 ∫x2x1x2+y2dy dx=∫0π/4 ∫0tan⁡ θ sec⁡ θdr dθ\int_{0}^{1}\,\int_{{x}^{2}}^{x}\frac{1}{\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}}dy\,dx=\int_{0}^{\pi /4}\,\int_{0}^{\tan \,\theta \,\sec \,\theta }dr\,d\theta

영어 원문 보기

In the following exercises, the integrals have been converted to polar coordinates. Verify that the identities are true and choose the easiest way to evaluate the integrals, in rectangular or polar coordinates.

∫01 ∫x2x1x2+y2dy dx=∫0π/4 ∫0tan⁡ θ sec⁡ θdr dθ\int_{0}^{1}\,\int_{{x}^{2}}^{x}\frac{1}{\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}}dy\,dx=\int_{0}^{\pi /4}\,\int_{0}^{\tan \,\theta \,\sec \,\theta }dr\,d\theta

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-3 · 3.2절 · 18번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
4.OpenStax 3권 · 5.3절 · 26번대학 수준우리말 번역

다음 연습문제에서 적분이 극좌표로 변환되어 있습니다. 등식이 참임을 확인하고, 직교좌표와 극좌표 중 적분을 계산하기에 가장 쉬운 방법을 선택하여 적분의 값을 구하세요.

∫01 ∫x2xyx2+y2dy dx=∫0π/4 ∫0tan⁡ θ sec⁡ θr sin⁡ θ dr dθ\int_{0}^{1}\,\int_{{x}^{2}}^{x}\frac{y}{\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}}dy\,dx=\int_{0}^{\pi /4}\,\int_{0}^{\tan \,\theta \,\sec \,\theta }r\,\sin \,\theta \,dr\,d\theta

영어 원문 보기

In the following exercises, the integrals have been converted to polar coordinates. Verify that the identities are true and choose the easiest way to evaluate the integrals, in rectangular or polar coordinates.

∫01 ∫x2xyx2+y2dy dx=∫0π/4 ∫0tan⁡ θ sec⁡ θr sin⁡ θ dr dθ\int_{0}^{1}\,\int_{{x}^{2}}^{x}\frac{y}{\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}}dy\,dx=\int_{0}^{\pi /4}\,\int_{0}^{\tan \,\theta \,\sec \,\theta }r\,\sin \,\theta \,dr\,d\theta

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정답·풀이 보기

16(2−2)\frac{1}{6}\left(2-\sqrt{2}\right)

원본 교재 풀이(영어)

16(2−2)\frac{1}{6}\left(2-\sqrt{2}\right)

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.3절 · 44번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
5.OpenStax 3권 · 5.3절 · 49번대학 수준우리말 번역

방사 함수 ff 는 각 점에서의 값이 그 점과 좌표계의 원점 사이의 거리에만 의존하는 함수이다. 즉, f(x,y)=g(r)f(x,y)=g(r) 이고 여기서 r=x2+y2.r=\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}. ff 가 연속인 방사 함수이면 ∬Df(x,y)dA=(θ2−θ1)[G(R2)−G(R1)]\iint_{D}f(x,y)dA=({\theta }_{2}-{\theta }_{1})[G({R}_{2})-G({R}_{1})], 임을 보이세요. 여기서 G′(r)=rg(r)G'(r)=rg(r) 이고 (x,y)∈D={(r,θ)∣R1≤r≤R2,θ1≤θ≤θ2}(x,y)\in D=\{(r,\theta )|{R}_{1}\le r\le {R}_{2},{\theta }_{1}\le \theta \le {\theta }_{2}\} 이며 0≤R1<R20\le {R}_{1}<{R}_{2} 이고 0≤θ1<θ2≤2π.0\le {\theta }_{1}<{\theta }_{2}\le 2\pi .

영어 원문 보기

A radial function ff is a function whose value at each point depends only on the distance between that point and the origin of the system of coordinates; that is, f(x,y)=g(r),f(x,y)=g(r), where r=x2+y2.r=\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}. Show that if ff is a continuous radial function, then ∬Df(x,y)dA=(θ2−θ1)[G(R2)−G(R1)],\iint_{D}f(x,y)dA=({\theta }_{2}-{\theta }_{1})[G({R}_{2})-G({R}_{1})], where G′(r)=rg(r)G'(r)=rg(r) and (x,y)∈D={(r,θ)∣R1≤r≤R2,θ1≤θ≤θ2},(x,y)\in D=\{(r,\theta )|{R}_{1}\le r\le {R}_{2},{\theta }_{1}\le \theta \le {\theta }_{2}\}, with 0≤R1<R20\le {R}_{1}<{R}_{2} and 0≤θ1<θ2≤2π.0\le {\theta }_{1}<{\theta }_{2}\le 2\pi .

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.3절 · 56번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
6.OpenStax 3권 · 5.3절 · 51번대학 수준우리말 번역

f(x,y)=F′(r)rf(x,y)=\frac{F'(r)}{r} 를 환형 영역 D={(r,θ)∣R1≤r≤R2,0≤θ≤2π}D=\{(r,\theta )|{R}_{1}\le r\le {R}_{2},0\le \theta \le 2\pi \} 에서 정의된 연속인 방사 함수라 하자. 여기서 r=x2+y2,r=\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}, 0<R1<R20<{R}_{1}<{R}_{2} 이고 FF 는 미분가능한 함수이다. ∬Df(x,y)dA=2π[F(R2)−F(R1)]\iint_{D}f(x,y)dA=2\pi [F({R}_{2})-F({R}_{1})] 임을 보이세요.

영어 원문 보기

Let f(x,y)=F′(r)rf(x,y)=\frac{F'(r)}{r} be a continuous radial function defined on the annular region D={(r,θ)∣R1≤r≤R2,0≤θ≤2π},D=\{(r,\theta )|{R}_{1}\le r\le {R}_{2},0\le \theta \le 2\pi \}, where r=x2+y2,r=\sqrt{{x}^{2}+{y}^{2}}, 0<R1<R2,0<{R}_{1}<{R}_{2}, and FF is a differentiable function. Show that ∬Df(x,y)dA=2π[F(R2)−F(R1)].\iint_{D}f(x,y)dA=2\pi [F({R}_{2})-F({R}_{1})].

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.3절 · 16번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
7.OpenStax 3권 · 5.3절 · 53번대학 수준우리말 번역

ff 를 극좌표에서 rr 만의 함수와 θ\theta 만의 함수의 곱으로 나타낼 수 있는 연속함수라 하자. 즉, f(x,y)=h(θ)f(x,y)=h(\theta ) 이고 (x,y)∈D={(r,θ)∣R1≤r≤R2,θ1≤θ≤θ2}(x,y)\in D=\{(r,\theta )|{R}_{1}\le r\le {R}_{2},{\theta }_{1}\le \theta \le {\theta }_{2}\} 이며 0≤R1<R20\le {R}_{1}<{R}_{2} 이고 0≤θ1<θ2≤2π.0\le {\theta }_{1}<{\theta }_{2}\le 2\pi . ∬Df(x,y)dA=12(R22−R12)[H(θ2)−H(θ1)]\iint_{D}f(x,y)dA=\frac{1}{2}\left({R}_{2}^{2}-{R}_{1}^{2}\right)[H({\theta }_{2})-H({\theta }_{1})] 임을 보여라/보이세요. 여기서 HH 는 hh 의 부정적분이다.

영어 원문 보기

Let ff be a continuous function that can be expressed in polar coordinates as a product of a function of rr only and a function of θ\theta only; that is, f(x,y)=h(θ),f(x,y)=h(\theta ), where (x,y)∈D={(r,θ)∣R1≤r≤R2,θ1≤θ≤θ2},(x,y)\in D=\{(r,\theta )|{R}_{1}\le r\le {R}_{2},{\theta }_{1}\le \theta \le {\theta }_{2}\}, with 0≤R1<R20\le {R}_{1}<{R}_{2} and 0≤θ1<θ2≤2π.0\le {\theta }_{1}<{\theta }_{2}\le 2\pi . Show that ∬Df(x,y)dA=12(R22−R12)[H(θ2)−H(θ1)],\iint_{D}f(x,y)dA=\frac{1}{2}\left({R}_{2}^{2}-{R}_{1}^{2}\right)[H({\theta }_{2})-H({\theta }_{1})], where HH is an antiderivative of h.h.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.3절 · 28번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
8.OpenStax 3권 · 5.3절 · 55번대학 수준우리말 번역

ff 를 연속함수라 하고, 극좌표에서 rr 만의 함수와 θ\theta 만의 함수의 곱으로 나타낼 수 있다고 하자. 즉 f(x,y)=g(r)h(θ)f(x,y)=g(r)h(\theta ) 이고 (x,y)∈D={(r,θ)∣R1≤r≤R2,θ1≤θ≤θ2}(x,y)\in D=\{(r,\theta )|{R}_{1}\le r\le {R}_{2},{\theta }_{1}\le \theta \le {\theta }_{2}\} 이며 0≤R1<R20\le {R}_{1}<{R}_{2} 이고 0≤θ1<θ2≤2π0\le {\theta }_{1}<{\theta }_{2}\le 2\pi 이다. 이때 G(r)G(r) 과 H(θ)H(\theta ) 가 각각 rg(r)rg(r) 과 h(θ)h(\theta ) 의 부정적분(원시함수)일 때, ∬Df(x,y)dA=[G(R2)−G(R1)] [H(θ2)−H(θ1)]\iint_{D}f(x,y)dA=[G({R}_{2})-G({R}_{1})]\,[H({\theta }_{2})-H({\theta }_{1})] 임을 보이세요.

영어 원문 보기

Let ff be a continuous function that can be expressed in polar coordinates as a product of a function of rr only and function of θ\theta only; that is, f(x,y)=g(r)h(θ),f(x,y)=g(r)h(\theta ), where (x,y)∈D={(r,θ)∣R1≤r≤R2,θ1≤θ≤θ2}(x,y)\in D=\{(r,\theta )|{R}_{1}\le r\le {R}_{2},{\theta }_{1}\le \theta \le {\theta }_{2}\} with 0≤R1<R20\le {R}_{1}<{R}_{2} and 0≤θ1<θ2≤2π.0\le {\theta }_{1}<{\theta }_{2}\le 2\pi . Show that ∬Df(x,y)dA=[G(R2)−G(R1)] [H(θ2)−H(θ1)],\iint_{D}f(x,y)dA=[G({R}_{2})-G({R}_{1})]\,[H({\theta }_{2})-H({\theta }_{1})], where G(r)G(r) and H(θ)H(\theta ) are antiderivatives of rg(r)rg(r) and h(θ)h(\theta ), respectively.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-3 · 3.2절 · 6번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
9.OpenStax 3권 · 5.3절 · 57번대학 수준우리말 번역

구관은 구에서 주어진 평면의 위쪽 또는 아래쪽에 놓인 부분이다.

a. 아래 그림의 구관의 부피가 16πh(3a2+h2)\frac{1}{6}\pi h(3{a}^{2}+{h}^{2}) 임을 보이세요. 반지름이 R인 구의 꼭대기에서 h만큼 아래쪽에 구 안의 원이 하나 있다. 이 원의 반지름은 a이며, a는 R보다 작다. b. 구대는 구를 서로 평행한 두 평면으로 잘라 만들어지는 입체이다. 두 평면 사이의 거리가 hh 일 때, 아래 그림의 구대의 부피가 16πh(3a2+3b2+h2)\frac{1}{6}\pi h(3{a}^{2}+3{b}^{2}+{h}^{2}) 임을 보이세요. 구 안에 서로 h만큼 떨어진 평행한 두 원이 있다. 위쪽 원의 반지름은 b이고 아래쪽 원의 반지름은 a이다. 단, a &gt; b이다.

영어 원문 보기

A spherical cap is the region of a sphere that lies above or below a given plane.

a. Show that the volume of the spherical cap in the figure below is 16πh(3a2+h2).\frac{1}{6}\pi h(3{a}^{2}+{h}^{2}). A sphere of radius R has a circle inside of it h units from the top of the sphere. This circle has radius a, which is less than R. b. A spherical segment is the solid defined by intersecting a sphere with two parallel planes. If the distance between the planes is h,h, show that the volume of the spherical segment in the figure below is 16πh(3a2+3b2+h2).\frac{1}{6}\pi h(3{a}^{2}+3{b}^{2}+{h}^{2}). A sphere has two parallel circles inside of it h units apart. The upper circle has radius b, and the lower circle has radius a. Note that a &gt; b.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기OpenStax 3권 · 5.3절 · 20번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
10.OpenStax 3권 · 5.3절 · 58번대학 수준우리말 번역

통계학에서 평균이 μ=0\mu =0 이고 표준편차가 σ\sigma 인, 서로 독립이며 정규분포를 따르는 두 사건의 결합밀도는 p(x,y)=12πσ2e−x2+y22σ2p(x,y)=\frac{1}{2\pi {\sigma }^{2}}{e}^{-\frac{{x}^{2}+{y}^{2}}{2{\sigma }^{2}}} 으로 정의됩니다. z축 위의 한 위치에서 xyxy평면을 향해 공을 놓았을 때, 정지한 공의 직교좌표를 (X,Y)(X,Y) 라고 하세요. 공의 좌표는 평균이 μ=0\mu =0 이고 표준편차가 σ\sigma (피트)인 정규분포를 따르며 서로 독립이라고 가정합니다. 공이 원점으로부터 aa 피트 이내에서 멈출 확률은 P[X2+Y2≤a2]=∬Dp(x,y)dy dxP[{X}^{2}+{Y}^{2}\le {a}^{2}]=\iint_{D}p(x,y)dy\,dx 로 주어지며, 여기서 DD 는 원점을 중심으로 하는 반지름 a 인 원판입니다. P[X2+Y2≤a2]=1−e−a2/2σ2P[{X}^{2}+{Y}^{2}\le {a}^{2}]=1-{e}^{-{a}^{2}/2{\sigma }^{2}} 임을 보이세요.

영어 원문 보기

In statistics, the joint density for two independent, normally distributed events with a mean μ=0\mu =0 and a standard distribution σ\sigma is defined by p(x,y)=12πσ2e−x2+y22σ2.p(x,y)=\frac{1}{2\pi {\sigma }^{2}}{e}^{-\frac{{x}^{2}+{y}^{2}}{2{\sigma }^{2}}}. Consider (X,Y),(X,Y), the Cartesian coordinates of a ball in the resting position after it was released from a position on the z-axis toward the xyxy-plane. Assume that the coordinates of the ball are independently normally distributed with a mean μ=0\mu =0 and a standard deviation of σ\sigma (in feet). The probability that the ball will stop no more than aa feet from the origin is given by P[X2+Y2≤a2]=∬Dp(x,y)dy dx,P[{X}^{2}+{Y}^{2}\le {a}^{2}]=\iint_{D}p(x,y)dy\,dx, where DD is the disk of radius a centered at the origin. Show that P[X2+Y2≤a2]=1−e−a2/2σ2.P[{X}^{2}+{Y}^{2}\le {a}^{2}]=1-{e}^{-{a}^{2}/2{\sigma }^{2}}.

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-3 · 3.2절 · 23번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
11.OpenStax 3권 · 5.3절 · 59번대학 수준우리말 번역

이중 이상적분 ∫−∞∞ ∫−∞∞e−(x2+y2)/2dy dx\int_{-\infty }^{\infty }\,\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dy\,dx 는, 원점을 중심으로 하는 반지름 a 인 원판 Da{D}_{a} 위에서의 이중적분 ∬Dae−(x2+y2)/2dA\iint_{{D}_{a}}{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dA 의 값을 a 가 한없이 커질 때의 극한값으로 정의할 수 있습니다. 즉, ∫−∞∞ ∫−∞∞e−(x2+y2)/2dy dx=lim⁡a→∞∬Dae−(x2+y2)/2dA\int_{-\infty }^{\infty }\,\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dy\,dx=\lim_{a\to \infty }\iint_{{D}_{a}}{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dA 입니다.

a. 극좌표를 이용하여 ∫−∞∞ ∫−∞∞e−(x2+y2)/2dy dx=2π\int_{-\infty }^{\infty }\,\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dy\,dx=2\pi 임을 보이세요. b. 관계 ∫−∞∞ ∫−∞∞e−(x2+y2)/2dy dx=(∫−∞∞e−x2/2dx)(∫−∞∞e−y2/2dy)\int_{-\infty }^{\infty }\,\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dy\,dx=\left(\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-{x}^{2}/2}dx\right)\left(\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-{y}^{2}/2}dy\right) 를 이용하여 ∫−∞∞e−x2/2dx=2π\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-{x}^{2}/2}dx=\sqrt{2\pi } 임을 보이세요.

영어 원문 보기

The double improper integral ∫−∞∞ ∫−∞∞e−(x2+y2)/2dy dx\int_{-\infty }^{\infty }\,\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dy\,dx may be defined as the limit value of the double integrals ∬Dae−(x2+y2)/2dA\iint_{{D}_{a}}{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dA over disks Da{D}_{a} of radii a centered at the origin, as a increases without bound; that is, ∫−∞∞ ∫−∞∞e−(x2+y2)/2dy dx=lim⁡a→∞∬Dae−(x2+y2)/2dA.\int_{-\infty }^{\infty }\,\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dy\,dx=\lim_{a\to \infty }\iint_{{D}_{a}}{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dA.

a. Use polar coordinates to show that ∫−∞∞ ∫−∞∞e−(x2+y2)/2dy dx=2π.\int_{-\infty }^{\infty }\,\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dy\,dx=2\pi . b. Show that ∫−∞∞e−x2/2dx=2π,\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-{x}^{2}/2}dx=\sqrt{2\pi }, by using the relation ∫−∞∞ ∫−∞∞e−(x2+y2)/2dy dx=(∫−∞∞e−x2/2dx)(∫−∞∞e−y2/2dy).\int_{-\infty }^{\infty }\,\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-({x}^{2}+{y}^{2})/2}dy\,dx=\left(\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-{x}^{2}/2}dx\right)\left(\int_{-\infty }^{\infty }{e}^{-{y}^{2}/2}dy\right).

원본 교재에 이 문제의 정답은 실려 있지 않습니다.

한 번 더 — 비슷한 문제 풀기CLP-3 · 3.2절 · 15번
# 극좌표 이중적분증명·논술자동 분류
OpenStax Calculus Volume 3 CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)