正确答案:
$\int_0^{2\pi} \int_0^{\sqrt{9 – r\sin\theta}} f(r^2)\,r\,dr\,d\theta$||错误,应修正为:区域x²+y≤9即y≤9−x²,非圆域,不能直接转极坐标;但题干写“x²+y≤9”,实为抛物线型区域,极坐标不适用;然而标准答案应为:因题干疑似印刷错误,实际应为x²+y²≤9(常见题型),此时为$\int_0^{2\pi} \int_0^3 f(r^2)\,r\,dr\,d\theta$;但严格按原文x²+y≤9,边界y=9−x²,极坐标下r²cos²θ + r sinθ ≤ 9,难以解出r范围;故本题存在歧义。根据历年真题惯例及上下文(含f(x²+y²)),应为x²+y²≤9。答案取:$\int_0^{2\pi} \int_0^3 f(r^2)\,r\,dr\,d\theta$
解析:
区域D:x²+y≤9 即 y ≤ 9−x²,是开口向下抛物线围成的无界区域(y→−∞),但二重积分通常定义在有界闭区域;结合被积函数f(x²+y²)及‘极坐标’提示,题干大概率印误,应为x²+y²≤9(即圆域半径3)。此时极坐标变换:x=r cosθ, y=r sinθ, dxdy=r dr dθ,r∈[0,3], θ∈[0,2π],故积分为$\int_0^{2\pi} \int_0^3 f(r^2)\,r\,dr\,d\theta$。