Q. 44

Question

Evaluate each of the double integrals in Exercises 37–54 as iterated integrals. 

Rx2cos(xy) dA,where R={(x,y)| 0xπ and 0y1}

Step-by-Step Solution

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Answer

The value is π

1Step 1. Given Information:

Given double integrals : 

Rx2cos(xy) dA,where R={(x,y)| 0xπ and 0y1}


We want to evaluate each of the double integrals as iterated integrals.

2Step 2. Solution:

Using Fubini's TheoremRx2cos(xy) dA=0π01x2cos(xy) dy dxEvaluation procedure for the iterated integral we get=0π01x2cos(xy) dy dx=0πx201cos(xy) dy dx

First we solve01cos(xy) dy Put xy=t so we have dy=dtxWhen y=1 then t=xWhen y=0 then t=0So integral becomes:=0xcos tx dtBy Fundamental Theorem of Calculus we have=1xsin t0xEvaluation of the inner antiderivative we get=sin xxSo we have=0πx2sin xxdx=0πx sin xdx

By Fundamental Theorem of Calculus we have=x (-cos x)0π-0π-cos x dx=x (-cos x)0π+sin x0π=-π cosπ-0+(sinπ-0)=π