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大学数学基礎解説
文献あり

積分解説8

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今回はこちらの積分を解説します。

010111x211y2dxdy1x2y2

010111x211y2dxdy1x2y2=0u,0v,u+vπ2cos2ucos2vsin2usin2v(cos2usin2v)(cos2vsin2u)dudv(x=sinvcosu,y=sinucosv)=0u,0v,u+vπ2(cosucosvsinusinv)(cosucosv+sinusinv)((cosusinv)(cosv+sinu))((cosu+sinv)(cosvsinu))dudv=0|t|sπ212dsdtcosscost(加法定理,和積公式,u+v=s,uv=t)=12(12B(12,14))2=12(122121B(14,14))2(B(12,z)=22z1B(z,z))=Γ4(14)16π

最初の変数変換で関係式dxdy=(1x2y2)dudvが成り立つのと、2行目で対称性を上手く利用するのがミソですね。
変換はなかなか思いつかないものですが、まめけびさんの記事で知りました。
他にも勉強になる数学や物理の記事がありますので、興味のある方は参考文献からご覧ください。

参考文献

投稿日:2023416
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もっち
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高専4年生(4月から2周目) クズ高専生←重複してる

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