潘 杰, 周 玲
(合肥工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院,合肥 230009)
一道數(shù)學(xué)競賽題的一般形式
潘 杰, 周 玲
(合肥工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院,合肥 230009)
介紹浙江省2008年高等數(shù)學(xué)競賽一道二重積分的一般形式,分別利用化累次積分法、變數(shù)替換法、等值線法給出不同的證明.
數(shù)學(xué)競賽;二重積分;累次積分;變量替換;等位線法
2008年浙江省高等數(shù)學(xué)競賽(理工類)試題的第三大題為
本文介紹這道試題的一般形式及其多種證法.
設(shè)f(t)為連續(xù)函數(shù),則有
證法1 先將二重積分化為累次積分,利用變量替換并交換積分順序進(jìn)行證明.
證法2 利用二重積分的變量替換.
證法3 利用等位線方法(可參閱[1]).
令x-y=t,則在D上,-A≤t≤A.
以|A0B0|為長為寬的矩形面積作為面積元素d S(t),即
由(1)不難知道,若f(x)為連續(xù)的偶函數(shù),則有
其中a>0為常數(shù),D0={(x,y)|x|≤a,|y|≤a}.(第8屆(1996年)北京市大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽題)
利用(1)或(2),不難求解本文開頭的數(shù)學(xué)競賽題.
在(1)中取f(x-y)=sin(x-y)2,A=2,則有
[1] 黃元兵.等位線(面)的多重積分[J].高等數(shù)學(xué)研究,2004,7(2):28-29.
O172.2
C
1672-1454(2011)04-0156-03
2008-10-20