本题主要考点为二重积分的换元法。
积分区域是一个圆,内部的点可以表示为(r,θ)
0≤r≤1,0≤θ≤2π
该点的微面积dS=rdθdr(代替dxdy)
x=rcosθ,y=rsinθ
dx=cosθdr-rsinθdθ,dy=sinθdr+rcosθdθ
dxdy=sinθcosθ(dr)²+rcos²θdrdθ-rsin²θdrdθ-r²sinθcosθ(dθ)²
=0.5sin2θ(dr)²-0.5r²sin2θ(dθ)²+rcos2θdrdθ
∫∫f(arcosθ+brsinθ+c)rdθdr
=∫∫f(r√(a²+b²)[a/√(a²+b²).cosθ+b/√(a²+b²).sinθ]+c)rdθdr
设a/√(a²+b²)=sinφ,b/√(a²+b²)=cosφ,0≤φ≤2π,是常数。
=∫∫f(r√(a²+b²)[sinφcosθ+cosφsinθ]+c)rdθdr
=∫∫f(r√(a²+b²)sin(θ+φ)+c)rdθdr
令u=rsin(θ+φ)
=∫∫f(u√(a²+b²)+c)rdθdr
du=sin(θ+φ)dr+rcos(θ+φ)dθ
=(u/r)dr+r√(1-u²/r²)dθ
rdθ=[du-(u/r)dr]/√(1-u²/r²)
=[du-sin(θ+φ)dr]/cos(θ+φ)
=sec(θ+φ)du-tan(θ+φ)dr
rdθdr=sec(θ+φ)dudr-tan(θ+φ)drdr