【微分積分】8-4-2 不定符号関数の広義重積分|問題集

1.\(\mathbb{R}^2\)の部分集合\(D\)と\(D\)上の関数\(f(x,y)\)を次で定める。
\(\displaystyle f(x,y)=\frac{1}{x}-\frac{1}{y},D=\{(x,y)|0< x\leqq 1,0< y\leqq 1\}\)

(1)\(\displaystyle D_n=\left\{(x,y)|\frac{1}{n}\leqq x\leqq 1,\frac{1}{n}\leqq y\leqq 1\right\}\)に対して、\(\displaystyle \lim_{n\to\infty}\iint_{D_n}f(x,y)dxdy\)を求めなさい。
(2)\(\displaystyle E_n=\left\{(x,y)|\frac{1}{n^2}\leqq x\leqq 1,\frac{1}{n}\leqq y\leqq 1\right\}\)に対して、\(\displaystyle \lim_{n\to\infty}\iint_{E_n}f(x,y)dxdy\)を求めなさい。
(3)広義重積分\(\displaystyle \iint_Df(x,y)dxdy\)の収束・発散を調べなさい。

2.\(\mathbb{R}^2\)の部分集合\(D\)と\(D\)上の関数\(f(x,y)\)を次で定める。
\(\displaystyle f(x,y)=\frac{x-y}{(x+y)^3},\)
\(D=\{(x,y)|0\leqq x\leqq 1,0\leqq y\leqq 1,(x,y)\neq(0,0)\}\)

(1)\(\displaystyle \int_0^1\int_0^1f(x,y)dydx\)の値を求めなさい。
(2)\(\displaystyle \int_0^1\int_0^1f(x,y)dxdy\)の値を求めなさい。
(3)広義重積分\(\displaystyle \iint_Df(x,y)dxdy\)の収束・発散を調べなさい。
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