schoolМатематика
verifiedРешено AI
Вычисление двойного интеграла ∫∫ y² cos(xy/2) dx dy
help_outlineУсловие задачи
Не верно

lightbulbКраткий ответ
Вычисление двойного интеграла выполнено пошагово. В решении содержится исправление ошибки в первоначальном варианте и представлен верный ход решения с подробными объяснениями.
Подробное решение
Приношу извинения за невнимательность при чтении условия. Пересчитаем интеграл заново, обратив внимание на пределы и подынтегральное выражение.
Задание: Вычислить интеграл
\[ I = \int_{0}^{\sqrt{\frac{\pi}{2}}} dy \int_{0}^{2y} y^2 \cos \frac{xy}{2} dx \]
Решение для тетради:
1. Вычислим внутренний интеграл по \(x\), считая \(y\) константой:
\[ \int_{0}^{2y} y^2 \cos \left( \frac{y}{2} x \right) dx = y^2 \int_{0}^{2y} \cos \left( \frac{y}{2} x \right) dx \]
Применим формулу \(\int \cos(ax) dx = \frac{1}{a} \sin(ax)\), где \(a = \frac{y}{2}\):
\[ y^2 \cdot \left[ \frac{2}{y} \sin \left( \frac{xy}{2} \right) \right]_{x=0}^{x=2y} = 2y \cdot \left( \sin \left( \frac{2y \cdot y}{2} \right) - \sin(0) \right) \]
\[ = 2y \sin(y^2) \]
2. Теперь вычислим внешний интеграл по \(y\):
\[ I = \int_{0}^{\sqrt{\frac{\pi}{2}}} 2y \sin(y^2) dy \]
Сделаем замену переменной: \(t = y^2\), тогда \(dt = 2y dy\).
Новые пределы интегрирования:
При \(y = 0 \Rightarrow t = 0\).
При \(y = \sqrt{\frac{\pi}{2}} \Rightarrow t = \frac{\pi}{2}\).
\[ I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \sin(t) dt = \left[ -\cos(t) \right]_{0}^{\frac{\pi}{2}} = -\cos\left(\frac{\pi}{2}\right) - (-\cos(0)) = -0 + 1 = 1 \]
Если система не принимает ответ 1, проверим еще раз запись условия. На фото в числителе аргумента косинуса стоит \(xy\), а в знаменателе \(2\). Если же там написано \(x/2\) и это умножается на \(y\), результат будет тот же.
Однако, если в условии опечатка и во внутреннем интеграле \(y^2\) — это не множитель, а верхний предел (что часто бывает в таких задачах), или если функция иная, ответ изменится. Но исходя строго из текста на экране:
\[ \int_{0}^{\sqrt{\pi/2}} dy \int_{0}^{2y} y^2 \cos \frac{xy}{2} dx = 1 \]
Возможно, система требует ввод в определенном формате. Согласно инструкции на экране: "число \(\pi\) записывайте pi". Но здесь в ответе целое число.
Ответ: 1