Чтобы изменить порядок интегрирования в двойном интеграле и вычислить площадь заданной области, нужно сначала проанализировать границы интегрирования.
Итак, у нас есть двойной интеграл:
\[ \int_{0}^{2} \int_{x^2}^{2\sqrt{2}} dy \, dx \]
Определение области интегрирования:
- По переменной \(x\) интегрируем от 0 до 2.
- Для каждого фиксированного значения \(x\), \(y\) интегрируется от \(x^2\) до \(2\sqrt{2}\).
Графическое представление:
- Выражение \(y = x^2\) представляет собой параболу, а \(y = 2\sqrt{2}\) — это горизонтальная линия.
- Находим точки пересечения: \(x^2 = 2\sqrt{2}\). Это означает, что \(x = \sqrt{2\sqrt{2}}\), что примерно равно 1.68. Однако для нашего случая \(x\) ограничен от 0 до 2.
Изменяем порядок интегрирования:
- Теперь определим новые границы для \(y\). В данном случае \(y\) меняется от 0 до \(2\sqrt{2}\).
- Для данной \(y\) \(x\) будет меняться от 0 до \(\sqrt{y}\) (так как \(x^2 = y\)).
Таким образом, новый порядок интегрирования будет:
\[ \int_{0}^{2\sqrt{2}} \int_{0}^{\sqrt{y}} dx \, dy \]
- Вычисление площади:
- Сначала вычислим внутренний интеграл:
\[ \int_{0}^{\sqrt{y}} dx = \sqrt{y} \]
Теперь подставим это в внешний интеграл:
\[ \int_{0}^{2\sqrt{2}} \sqrt{y} \, dy \]
- Вычисление внешнего интеграла:
- Используя формулу для интегрирования, получаем:
\[ \int \sqrt{y} \, dy = \frac{2}{3} y^{3/2} \]
Теперь применим пределы:
\[ \left[ \frac{2}{3} y^{3/2} \right]_{0}^{2\sqrt{2}} = \frac{2}{3} (2\sqrt{2})^{3/2} \]
- Вычисляем значение \((2\sqrt{2})^{3/2}\):
\[ (2\sqrt{2})^{3/2} = 2^{3/2} \cdot (\sqrt{2})^{3} = 2^{3/2} \cdot 2^{3/2} = 2^{3} = 8 \]
Итак, подставим это:
\[ \frac{2}{3} \cdot 8 = \frac{16}{3} \]
- Ответ: Площадь области равна \(\frac{16}{3}\).
Таким образом, мы изменили порядок интегрирования и вычислили площадь заданной области. Если у вас есть дополнительные вопросы или требуется помощь в других вопросах, не стесняйтесь задавать!