題目
Problem
Part II Fill in the blanks
- If a and b are positive constants and if max{p,q} denotes the maximum between the numbers p and q, the iterated integral
∫0a∫0bemax{b2x2,a2y2}dydx=(17).
解答
解法一
思路
展開
指數中的兩項經縮放後會變成同一型式。令 u=bx、v=ay,把長方形化為正方形,再依 u≥v 與 v≥u 的兩個對稱三角形積分。
答題過程
展開
令
u=bx,v=ay.
則 0≤u,v≤ab,且 dydx=ab1dvdu。所以原積分為
ab1∫0ab∫0abemax{u2,v2}dvdu.
在正方形中,u≥v 與 v≥u 兩半完全對稱。因此
ab2∫0ab∫0ueu2dvdu==ab2∫0abueu2duab1[eu2]0ab.
故第 (17) 空為
abea2b2−1.