Deine erste Methode ist fast richtig, es muss aber $\frac{x^2}4\le y\le x$ gelten. Damit kommt man auf $\int\int xy\, dy\,dx = \frac53$.
Die zweite Methode ist aufwendiger, man muss das Integral aufteilen (Skizze!).
$\int\limits_0^1\int\limits_y^{\sqrt{4y}}xy\,dy\,dx + \int\limits_1^2\int\limits_y^2xy\,dy\,dx = \frac{13}{24}+\frac98 = \frac53$.
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