0 Daumen
460 Aufrufe

Aufgabe:

Folgendes Integral soll berechnet werden:



\( \iint_{S} \sin (x)+\cos (y) \mathrm{d} x \mathrm{~d} y, \quad S=\left\{(x, y) \in \mathbb{R}^{2}: 0 \leq y \leq 2 x, x \in[0, \pi]\right\} \)


Avatar von

1 Antwort

0 Daumen

Aloha :)

Bei diesem Integral hängt die obere Grenze für \(y\) von \(x\) ab. Daher ist die Integrationsreihenfolge wichtig. Wir müssen zunächst über \(dy\) integrieren und dabei das \(x\) festhalten. Anschließend können wir über \(dx\) integrieren.

$$I=\iint\limits_S(\sin x+\cos y) dS=\int\limits_0^\pi dx\int\limits_0^{2x}(\sin x+\cos y)\,dy$$$$\phantom{I}=\int\limits_0^\pi dx\left[y\,\sin x+\sin y\right]_{y=0}^{2x}=\int\limits_0^\pi dx\left(2x\,\sin x+\sin2x\right)$$$$\phantom{I}=2\int\limits_0^\pi \underbrace{x}_{=u}\,\underbrace{\sin x}_{=v'}\,dx+\int\limits_0^\pi\sin2x\,dx$$$$\phantom{I}=2\left(\left[\underbrace{x}_{=u}\underbrace{(-\cos x)}_{=v}\right]_0^\pi-\int\limits_0^\pi \underbrace{1}_{=u'}\,\underbrace{(-\cos x)}_{=v}\,dx\right)-\left[\frac{1}{2}\cos(2x)\right]_0^\pi$$$$\phantom{I}=2\left(\pi+\left[\sin x\right]_0^\pi\right)-0$$$$\phantom{I}=2\pi$$

Avatar von 153 k 🚀
Made by a lovely Community