Berechnung des Doppelintegrals in Polarkoordinaten
Das Integrationsgebiet, die Fläche, wird durch Koordinatenlinien in infinitesimale
Flächenstücke aufgeteilt, die jeweils durch zwei konzentrische Kreisbogen und zwei
durch den Pol verlaufende Geraden begrenzt werden (s. Abbildung).
Mit einem Integranden in Polarkoordinaten gemäß
hat das
Flächenelement in Polarkoordinaten die Form
(8.137a)
Summiert wird zuerst innerhalb eines jeden Sektors, dann über alle Sektoren:
(8.137b)
wobei
und
die Gleichungen
der inneren bzw. äußeren Randkurve
bzw.
der Fläche
sind und
bzw.
die Polarwinkel der Tangenten, die das
Flächenstück an seinen Rändern berühren.
Die umgekehrte Integrationsreihenfolge wird selten verwendet.
Beispiel
,
wobei
die Fläche des Halbkreises
ist (s. Abbildung):
.