Integrale doppio. Qualcosa mi sfugge o no?
Ciao a tutti mi è capitato tra le mani questo integrale doppio, ma non riesco a trovare la strada più semplice per risolverlo
$ \int_A arctan(x(1-y^2))+3/4 dxdy $
$ A=\{(x,y)\in RR^2| -2\leq y\leq -2x^2, -1\leq x\leq 1\} $
ok allora l'impostazione dell'integrale doppio
$ \int_(-1)^(1)dx (\int_(-2)^(-2x^2)\arctan(x(1-y^2))+3/4dy) $
avevo pensato di trattare
$ \int_(-2)^(-2x^2)\arctan(x(1-y^2))dy $
come integrale $ \int arctan(x)dx $ che quest'ultimo si risolve per parti..
ma qui in questo caso mi sembra un po' troppo calcoloso
so che $ arctan(x)+arctan(1/x)=\pi/2 $ ma non penso mi sia utile in questo caso
Qualche via più semplice?
Grazie per la risposta
$ \int_A arctan(x(1-y^2))+3/4 dxdy $
$ A=\{(x,y)\in RR^2| -2\leq y\leq -2x^2, -1\leq x\leq 1\} $
ok allora l'impostazione dell'integrale doppio
$ \int_(-1)^(1)dx (\int_(-2)^(-2x^2)\arctan(x(1-y^2))+3/4dy) $
avevo pensato di trattare
$ \int_(-2)^(-2x^2)\arctan(x(1-y^2))dy $
come integrale $ \int arctan(x)dx $ che quest'ultimo si risolve per parti..
ma qui in questo caso mi sembra un po' troppo calcoloso
so che $ arctan(x)+arctan(1/x)=\pi/2 $ ma non penso mi sia utile in questo caso
Qualche via più semplice?
Grazie per la risposta
Risposte
Poichè $A$ è simmetrico rispetto all'asse y:

e la funzione:
gode della seguente simmetria:
si deduce che:
Quindi:
Paradossalmente, calcolando l'area del segmento parabolico con la formula di Archimede:
si può concludere senza calcolare nemmeno un integrale.

e la funzione:
$f(x,y)=arctg[x(1-y^2)]$
gode della seguente simmetria:
$f(-x,y)=arctg[-x(1-y^2)]=-arctg[x(1-y^2)]=-f(x,y)$
si deduce che:
$\int_{A}arctg[x(1-y^2)]dxdy=0$
Quindi:
$\int_{A}arctg[x(1-y^2)]+3/4dxdy=3/4\int_{A}dxdy$
Paradossalmente, calcolando l'area del segmento parabolico con la formula di Archimede:
$3/4\int_{A}dxdy=3/4*2/3*2*2=2$
si può concludere senza calcolare nemmeno un integrale.