Question Number 130478 by liberty last updated on 26/Jan/21
$$\:{Integrate}\:{the}\:{function}\:{f}\left({x},{y}\right)={xy}\left({x}^{\mathrm{2}} +{y}^{\mathrm{2}} \right) \\ $$$${over}\:{the}\:{domain}\:{R}=\left\{−\mathrm{3}\leqslant{x}^{\mathrm{2}} −{y}^{\mathrm{2}} \leqslant\mathrm{3},\:\mathrm{1}\leqslant{y}\leqslant\mathrm{4}\:\right\} \\ $$
Answered by EDWIN88 last updated on 26/Jan/21
$$\mathrm{I}=\int\underset{\mathrm{R}} {\int}\:\mathrm{xy}\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{y}^{\mathrm{2}} \right)\mathrm{dxdy} \\ $$$$\mathrm{let}\:\mathrm{u}=\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{y}^{\mathrm{2}} \:;\:\mathrm{v}=\mathrm{xy}\:\rightarrow\begin{cases}{−\mathrm{3}\leqslant\mathrm{u}\leqslant\mathrm{3}}\\{\mathrm{1}\leqslant\mathrm{v}\leqslant\mathrm{4}}\end{cases} \\ $$$$\mathrm{J}\:=\:\frac{\mathrm{J}\left(\mathrm{u},\mathrm{v}\right)}{\mathrm{J}\left(\mathrm{x},\mathrm{y}\right)}=\begin{vmatrix}{\mathrm{2x}\:\:\:\:\:−\mathrm{2y}}\\{\mathrm{y}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{x}}\end{vmatrix}=\:\mathrm{2}\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{y}^{\mathrm{2}} \right) \\ $$$$\mathrm{J}\left(\mathrm{x},\mathrm{y}\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{y}^{\mathrm{2}} \right)}\mathrm{J}\left(\mathrm{u},\mathrm{v}\right) \\ $$$$\mathrm{I}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int_{−\mathrm{3}} ^{\:\mathrm{3}} \int_{\mathrm{1}} ^{\:\mathrm{4}} \:\mathrm{v}\:\mathrm{dvdu}\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left[\:\mathrm{3}−\left(−\mathrm{3}\right)\right]\left(\frac{\mathrm{v}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}}\right)_{\mathrm{1}} ^{\mathrm{4}} \\ $$$$\mathrm{I}=\:\frac{\mathrm{45}}{\mathrm{2}} \\ $$$$ \\ $$