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积分对称性定理

关于积分对称性定理
1、 定积分:
设)(xf在,aa上连续,则




-00,d2d,aaa

fxxfxxfxxfxx为的奇函数,
为的偶函数.

2、 二重积分:
若函数),(yxf在平面闭区域D上连续,则
(1)如果积分区域D关于x轴对称,),(yxf为y的奇(或偶)函
数,即 ),(),(yxfyxf(或),(),(yxfyxf),则二重积分





1

0,,,dd2,dd,,DDfxyyfxyxyfxyxyfxyy为的奇函数,
为的偶函数.

其中:1D为D满足0y上半平面区域。
(2) 如果积分区域D关于y轴对称,),(yxf为x的奇(或偶)函
数,即,,fxyfxy(或,,fxyfxy),则二重积分




2

0,,,dd2,dd,,DDfxyxfxyxyfxyxyfxyx为的奇函数,
为的偶函数.

其中:2D为D满足0x的右半平面区域。
(3)如果积分区域D关于原点对称,),(yxf为yx,的奇(或偶)
函数,即
),(),(yxfyxf(或),(),(yxfyxf
)则二重积分





2

0,,,,dd2,dd,,,DDfxyxyfxyxyfxyxyfxyxy为的奇函数,
为的偶函数.

其中:1D为D在0y上半平面的部分区域。
(4)如果积分区域D关于直线xy对称,则二重积分
yxxyfyxyxfDDdd,dd,.(二重积分的轮换对称

性)
(5)如果积分区域D关于直线yx对称,则有

1
0,(,)(,)(,)2(,),(,)(,)DDfyxfxyfxydxdyfxydxdyfyxfxy当时
当时

利用上述性质定理化简二重积分计算时,应注意的是(1)(2)(3)
中应同时具有积分域D对称及被积函数yxf,具有奇偶性两个特
性。
3、三重积分:
(1)若zyxf,,为闭区域上的连续函数,空间有界闭区域关
于xoy坐标面对称,1为位于xoy坐标面上侧0z的部分区域,则




1

0,,,,,ddd2,,ddd,,,fxyzzfxyzxyzfxyzxyzfxyzz为的奇函数,
为的偶函数.

注:),,(zyxf是z的奇函数:),,(),(zyxfzyxf
),,(zyxf是z的偶函数:),,(),(zyxfzyxf
同样,对于空间闭区域关于yozxoz,坐标面对称也有类似的性
质。
4、 曲线积分(第一类)
(1)若分段光滑平面曲线L关于y轴对称,且yxf,在L上为连
续函数,1L为L位于y轴右侧的弧段,则




1

0,,,d2,d,,LLfxyxfxysfxysfxyx为的奇函数,
为的偶函数.

(2)若分段光滑平面曲线L关于x轴对称,且yxf,在L上为连
续函数,1L为L位于x轴上侧的弧段,则
10,,,d2,d,,LLfxyyfxysfxysfxyy为的奇函数,为的偶函数.
(3)若L关于直线xy对称,则

dsxyfdsyxfLL),(),(
其中(3)式也称为第一类曲线积分的轮换对称性。
5、
第二类曲线积分

(1)设分段光滑的平面曲线L关于x轴对称,且L在x轴的上半部分1L与在
下半部分的2L方向相反,




1

0,,,d2,d,,LLPxyyPxyxPxyxPxyy是关于的偶函数,
是关于的奇函数.

(2)设分段光滑的平面曲线L关于y轴对称,且L在y轴的右半部分1L与
在左半部分的2L方向相反




1

0,,,d2,d,,LLPxyxPxyxPxyxPxyx是关于的偶函数,
是关于的奇函数.

对于积分,LQxydy也有类似地结论。上述结论可推广到空间曲线的情
形.

6、 第一类曲面积分:
若曲面关于xoy坐标面对称,zyxf,,为上的连续函数,1为

位于xoy上侧0z的部分曲面,则





1

0,,,,,d2,,d,,,fxyzzfxyzSfxyzSfxyzz为的奇函数,
为的偶函数.

曲面关于xozyoz,坐标平面对称也有类似的性质。

7、第二类曲面积分的对称性
设函数),,(,),,(,),,(zyxRzyxQzyxP在分片光滑的曲面上连续,
(1)设分片光滑的曲面关于xoy坐标面对称,且在xoy上半空间的
部分曲面1取上侧,在xoy下半空间的部分曲面2取定下侧,则





1

0,,,,,dd2,,dd,,,RxyzzRxyzxyRxyzxyRxyzz关于是偶函数,
关于是奇函数.

(2)设分片光滑的曲面关于yoz坐标面对称,且在yoz前半空间的部分
曲面1取前侧,在yoz后半空间的部分曲面2取后侧,则




1

0,,,,,dd2,,dd,,,PxyzxPxyzxyPxyzyzPxyzx关于是偶函数,
关于是奇函数.

(3)设分片光滑的曲面关于xoz坐标面对称,且在xoz右半空间的部分
曲面1取右侧,在xoz左半空间的部分曲面2取左侧,则
6




1

0,,,,,dd2,,dd,,,QxyzyQxyzxyQxyzyzQxyzy关于是偶函数,
关于是奇函数.

(4)若积分曲面关于zyx,,具有轮换对称性,则




,,dd,,dd,,dd1,,dd,,dd,,dd3PxyzyzPyzxzxPzxyxyPxyzyzPyzxzxPzxyxy






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