Gegeben sei die Funktion f: \mathbb R^2 \to \mathbb R
mit
f(x,y) = A x + B y
.
Berechnen Sie das Integral \displaystyle \int \int_{{\color{orange}D}} f(x,y) dA
über dem Gebiet \color{orange}D
.
\displaystyle \int \int_{{\color{orange}D}} f(x,y) dA =
B*Y*Y*X/3 -B*X*Y*Y + X*B*Y*Y
Es ist
\displaystyle \int\int_{\orange{D}} f(x,y) dA =
\int_{-X}^{X} \int_0^{f_O(x)} (Ax + By) \; dy \; dx
mit
f_O(x) = - fractionReduce(Y,X) |x| + Y
.
Für die innere Integration zerlegen wir das Integral in x \geq 0
und x < 0
:
\displaystyle \int_{-X}^{X} \int_0^{f_O(x)} (Ax + By) \; dy \; dx
=
\int_{-X}^{0} \int_0^{fractionReduce(Y,X,small=true) x + Y} (Ax + By) \; dy \; dx
+
\int_0^{X} \int_0^{-fractionReduce(Y,X,small=true) x + Y} (Ax + By) \; dy \; dx
und verwenden
\displaystyle \int (Ax + By) \; dy = Axy + fractionReduce(B,2)y^2 +C.
Damit erhalten wir für die äussere Integration:
\displaystyle \int_{-X}^{0} fractionReduce(2*A*X*Y+B*Y*Y,2*X*X) x^2 +
fractionReduce(A*Y*X+B*Y*Y,X) x + fractionReduce(B*Y*Y,2) \; dx
+ \int_0^{X}
fractionReduce(-2*A*X*Y+B*Y*Y,2*X*X) x^2 +
fractionReduce(A*Y*X-B*Y*Y,X) x + fractionReduce(B*Y*Y,2) \; dx
= fractionReduce((2*A*Y*X+B*Y*Y)*X -3*X*B*Y*Y- 3*X*A*X*Y + 3*X*B*Y*Y,6) +
fractionReduce(-2*A*Y*X*X+ B*Y*Y*X -3*X*B*Y*Y+3*A*X*X*Y + 3*X*B*Y*Y,6)
= fractionReduce(2*B*Y*Y*X -6*B*X*Y*Y + 6*X*B*Y*Y,6).