領域 $D$ 上の2重積分 $\iint_D f(x, y) \, dxdy$ を2通りの累次積分で表す問題です。領域 $D$ は (1) と (2) の2つの場合に与えられています。

解析学重積分累次積分積分領域
2025/8/5

1. 問題の内容

領域 DD 上の2重積分 Df(x,y)dxdy\iint_D f(x, y) \, dxdy を2通りの累次積分で表す問題です。領域 DD は (1) と (2) の2つの場合に与えられています。

2. 解き方の手順

(1) の場合
領域 DDx=3x = -3 から x=0x = 0 まで、かつ y=0y = 0 から y=3y = 3 までで定義されます。ただし、xxyy の間には yx+3y \le x + 3 という条件があります。
まず、xx で積分してから yy で積分する場合を考えます。
xx の範囲は、yy が与えられたとき、xx3-3 から y3y-3 まで動きます。yy の範囲は 00 から 33 までです。したがって、
Df(x,y)dxdy=033y3f(x,y)dxdy \iint_D f(x, y) \, dxdy = \int_0^3 \int_{-3}^{y-3} f(x, y) \, dxdy
次に、yy で積分してから xx で積分する場合を考えます。
yy の範囲は、xx が与えられたとき、yy00 から x+3x+3 まで動きます。xx の範囲は 3-3 から 00 までです。したがって、
Df(x,y)dxdy=300x+3f(x,y)dydx \iint_D f(x, y) \, dxdy = \int_{-3}^0 \int_0^{x+3} f(x, y) \, dydx
(2) の場合
領域 DDx=4x = -4 から x=0x = 0 まで、かつ y=0y = 0 から y=4y = 4 までで定義されます。ただし、xxyy の間には yx+4y \le x + 4 という条件があります。
まず、xx で積分してから yy で積分する場合を考えます。
xx の範囲は、yy が与えられたとき、xx4-4 から y4y-4 まで動きます。yy の範囲は 00 から 44 までです。したがって、
Df(x,y)dxdy=044y4f(x,y)dxdy \iint_D f(x, y) \, dxdy = \int_0^4 \int_{-4}^{y-4} f(x, y) \, dxdy
次に、yy で積分してから xx で積分する場合を考えます。
yy の範囲は、xx が与えられたとき、yy00 から x+4x+4 まで動きます。xx の範囲は 4-4 から 00 までです。したがって、
Df(x,y)dxdy=400x+4f(x,y)dydx \iint_D f(x, y) \, dxdy = \int_{-4}^0 \int_0^{x+4} f(x, y) \, dydx

3. 最終的な答え

(1) の場合:
Df(x,y)dxdy=033y3f(x,y)dxdy=300x+3f(x,y)dydx\iint_D f(x, y) \, dxdy = \int_0^3 \int_{-3}^{y-3} f(x, y) \, dxdy = \int_{-3}^0 \int_0^{x+3} f(x, y) \, dydx
(2) の場合:
Df(x,y)dxdy=044y4f(x,y)dxdy=400x+4f(x,y)dydx\iint_D f(x, y) \, dxdy = \int_0^4 \int_{-4}^{y-4} f(x, y) \, dxdy = \int_{-4}^0 \int_0^{x+4} f(x, y) \, dydx

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