Вычислить двойной интеграл
Выбираем порядок . Область снизу ограничена прямой , сверху — кривой , а пробегает фиксированный отрезок . Такое описание уже имеет вид «постоянные пределы по , функциональные пределы по », поэтому интегрирование сначала по не требует никакой подготовки:
При обратном порядке пришлось бы обращать зависимость и разбивать область в точке — это заметно хуже.
Берём внутренний интеграл, считая постоянным.
Именно куб делает внешний интеграл неудобным, поэтому им и займёмся дальше.
Понижаем степень формулой тройного угла. Из получаем . Степени синуса нельзя проинтегрировать в произведении с напрямую, а вот первые степени синуса берутся по частям, поэтому:
Каждое слагаемое интегрируем по частям, взяв . Для :
Для :
здесь использованы значения и .
Складываем и проверяем.
Численное интегрирование по даёт , что совпадает с . Результат положителен, как и должно быть: во всей области выполнено и .
Need to solve a different problem like this? Open the solver →