質問<1080>2003/1/19
from=(なまえ)
「二重積分」


         dxdy
   ∫∫  ―――――――――――――  
         D  (1+xの2乗+yの2乗)の3/2乗       

D=(x,y)| 0 ≦ xの2乗 + yの2乗 ≦ 1 }
              
お願いします。


お便り2003/1/22
from=phaos


1080 と 1070 の 2) は同じ問題ですね。
x = r cos θ
y = r sin θ
と置くと x^2 + y^2 = r^2,
dxdy = rdrdθ
で, D は 0 < r ≦ 1, 0 ≦ θ < 2π
(正確にいうとこれに原点 O を付け加えたもの。
一点は測度 0 だから無視して良い) に変換される。
与式 = ∫_0^(2π) dθ ∫_0^1 rdr/(1 + r^2)^(3/2)
= 2π・(1/2)∫_0^1 d(1 + r^2)/((1 + r^2)^(3/2)
= π[-2/√(1 + r^2)]_0^1
= π(-2/(√2) + 2)
= (2 - √2)π.