定积分的计算就是把一个函数通过积分公式积分,再把定积分的上下限代入积分后的式子中,用代入上限的值减去代入下限的值.

当上限和下限的值一样时,代入上限的式子和代入下限的式子完全相同,相减就为0了.

(1)那块d的形状很容易画出来的,就是左右各一个三角形,像一只蝴蝶一样的形状,我就不多说了。

(2)极坐标变换之后,先看辐角t的范围,很简单,t有两个区间:-π/4<=t<=π/4和3π/4<=t<=5π/4。

(3)关键是看半径r的上下限,这个比较讨厌的。

对于右边那个三角形(-π/4<=t<=π/4),r的下界当然是0。求上界其实就是线段x=1(-1<=y<=1)怎么用半径r和辐角t来表示的问题。我们在该线段上任取一点,可以知道,他到原点的距离就是1/cost。所以线段x=1(-1<=y<=1)用r和t表示就是r=1/cost (-π/4<=t<=π/4)。

因此对于右边那个区域:

积分为

∫{-π/4到π/4}dt ∫{0到1/cost} f(t,r)dr

同样的,对于左边的那个三角形(3π/4<=t<=5π/4)积分为:

∫{5π/4到3π/4}dt ∫{0到-1/cost} f(t,r)dr