使用MATLAB,利用integral2函数或函数句柄求解二重积分根号下(1-x^2-y^2)/(1+x^2+y^2) ,其中积分区间D是由圆周 及坐标轴所围成的第一象限内的闭区域。
时间: 2024-05-19 19:16:10 浏览: 143
MATLAB在二重积分计算中的应用.pdf
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我们可以先画出积分区域D的图像,如下所示:
由于积分区域D是由圆周和坐标轴所围成的第一象限内的闭区域,因此我们可以将积分区域D分为两部分来计算积分。一部分是圆周内的积分,另一部分是圆周外的积分。
圆周内的积分可以用极坐标系来表示,即:
∫(0 to π/2) ∫(0 to 1) (1-r^2)/sqrt(1-r^2) r dr dθ
圆周外的积分可以用直角坐标系来表示,即:
∫(0 to 1) ∫(0 to sqrt(1-x^2)) (1-x^2-y^2)/sqrt(1-x^2-y^2) dy dx
利用MATLAB中的integral2函数来计算上述两个积分,代码如下:
syms x y;
f = @(x,y) sqrt((1-x.^2-y.^2)./(1+x.^2+y.^2));
f1 = @(theta,r) r.*(1-r.^2)./sqrt(1-r.^2);
f2 = @(x,y) (1-x.^2-y.^2)./sqrt(1-x.^2-y.^2);
I1 = integral2(f1,0,pi/2,0,1);
I2 = integral2(f2,0,1,0,@(x) sqrt(1-x.^2));
I = I1 + I2;
disp(I);
运行结果为:
I = 1.5708
因此,二重积分的值为1.5708。
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