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曲线积分 积分c xy平方dy-x平方ydx,其中C是x平方+y平方=4的上半圆沿逆时针方向

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/14 06:09:45
曲线积分 积分c xy平方dy-x平方ydx,其中C是x平方+y平方=4的上半圆沿逆时针方向
只能用极坐标计算么;为什么补充直线使其成为闭曲线用格林公式做的结果和极坐标做的结果不一样。
格林公式确实是需要条件的,不过本题可以用格林公式.格林公式要求P,Q这两个函数在区域内具有一阶连续偏导数,本题是满足的.
方法1:格林公式
补线段c1:y=0,x:-2--->2,则c+c1为封闭曲线
∮c+c1 xy²dy-x²ydx P=-x²y,Q=xy²
=∫∫ (y²+x²)dxdy 积分区域D:x²+y²≤4,上半圆
=∫∫ r²*rdrdθ
=∫[0--->π] dθ∫[0--->2] r³dr
=(π/4)r⁴ |[0--->2]
=4π
下面算线段c1上的积分
∫c1 xy²dy-x²ydx=0
因此:原积分=4π-0=4π
方法2:参数方程
曲线参数方程为:x=2cost,y=2sint,t:0--->π
∫c xy²dy-x²ydx
=∫[0--->π] [(2cost*4sin²t)*(2cost)+(4cos²t)*(2sint)*(2sint)]dt
=32∫[0--->π] (sin²tcos²t)dt
=8∫[0--->π] (sin²2t)dt
=4∫[0--->π] (1-cos4t)dt
=4t-sin4t |[0--->π]
=4π
如果要用极坐标来做,与参数方程的过程类似.