1、情形一:积分区域 关于坐标轴对称D定理4 设二元函数 在平面区域 连续,且 关于 轴对称,则(,)fxyDx1)当 (即 是关于 的奇函数)时,有(,)fxy(,)fy.0Dxyd2)当 (即 是关于 的偶函数)时,有(,)(,)fxyf(,)fy. 12DDdx其中 是由 轴分割 所得到的一半区域。1x例5 计算 ,其中 为由 与 围成的区域。3()DIydxy 2yx解:如图所示,积分区域 关于 轴对称,且3(,)()(,)fxyxyfxy即 是关于 的奇函数,由定理1有.3()0Dfxydxy类似地,有:定理5 设二元函数 在平面区域 连续,且 关于 轴对称,则(,)fxyDy2(,),
2、(,)(,).(,)0, .DDfdxyfxfxyfxyd 当当其中 是由 轴分割 所得到的一半区域。2y例6 计算 其中 为由2,DIxyd所围。2;-0yxyx及解:如图所示, 关于 轴对称,并且,即被积分函数是关于2(,)(,)ffy轴的偶函数,由对称性定理结论有:x.1 12220 215xDDIxydxyddyd定理6 设二元函数 在平面区域 连续,且 关于 轴和 轴都对称,则(,)f D(1)当 或 时,有(,fxyxy(,)(,)fyfxy.)0Dd(2)当 时,有(,(,)()fxyfxyfxy1)4DDd其中 为由 轴和 轴分割 所的到的1/4区域。1xy9例7 计算二重积分
3、 ,其中 : .()DIxyD1xy解:如图所示, 关于 轴和 轴均对称,且被积分函数关于 和 是偶函数,即有xy,由定理2,得(,)(,)(,)ffxyfxy14)DDIddxy其中 是 的第一象限部分,由对称性知,1,1 1DDxdyxy故 .14()Id14()Dxdy18Dxdy43情形二、积分区域 关于原点对称定理7 设平面区域 ,且 关于原点对称,则当 上连续函数满足12121) 时,有(,)()fxyf 1()(,)DDfxydfxyd2) 时,有 .,x,0例8 计算二重积分 , 为3()DxydD与 所围区域.3yx解:如图所示,区域 关于原点对称,对于被积函数 ,有D3(,
4、)fxy,有定理7,得333(,)()()fxyxyx.30Dd情形三、积分区域 关于直线 对称Dyx定理8 设二元函数 在平面区域 连续,且 , 关于直线 对(,)fxy12D1yx称,则1) ; (,)(,)DDfxydfdxy.1 2,ff2)当 时,有 .(,)()fyxfy(,)0Dfxyd3)当 时,有 .,ff 1,2(,)Df fxyd例9 求 , 为 所围.2()DxyIdab22xyR解:积分区域 关于直线 对称,由定理8,得,2 2()()DDxyyxdxdyabab故 2()I221()()Dyxxdyab221()()Dxydab 22201()Rr.421R类似地,可得:定理9 设二元函数 在平面区域 连续,且 , 关于直线 对称,则(,)fxy12D1yx(1)当 ,则有 ;()f(,)0fxyd(2)当 ,则有 .(,)()fyxfy1(,)2(,)DDfxydfxyd例10 计算 ,其中 为()arcsinIyD区域: , .01x0解:如图所示,积分区域 关于直线 对称,且满足Dyx,()()fyxfy由以上性质,得:.2()arcsin()0DIxdx注:在进行二重积分计算时,善于观察被积函数的积分区域的特点,注意兼顾被积函数的奇偶性和积分区域的对称性,恰当地利用对称方法解题,可以避免繁琐计算,使二重积分的解答大大简化。