В полярных координатах можно вычислить важный для теории вероятностей и уравнений математической физики интеграл Эйлера-Пуассона:
. (1.58)
Так как интеграл не зависит от обозначения переменной интегрирования, то записывается также:
(1.59)
Умножая почленно последние равенства, придем к двойному интегралу:
, (1.60)
где D: (рис. 1.18).
В полярных координатах:
Отсюда, учитывая, что J > 0, находим:
В силу четности функции , получим:
что представляет собой площадь, ограниченную осью Ох и кривой Гаусса .
Задачи для упражнений
1) Вычислить интегралы:
а) ; Ответ: .
б) ; Ответ: .
в) ; Ответ: .
2) Изменить порядок интегрирования:
а) ; Ответ: .
б) ; Ответ: .
в) . Ответ: .
3) Перейти к полярным координатам и расставить пределы интегрирования:
а) , где D – круговой сектор, ограниченный линиями:
Ответ: .
б) , где D – треугольник с вершинами O(0,0), A(2,-1) и B(2,1);
Ответ: .
4) Найти объемы тел, ограниченных поверхностями:
а) Ответ: .
б). . Ответ: .
в). Ответ: .