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第二型曲线积分的计算结果

时间:2023-11-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:定理1设P(x,y),Q(x,y)是定义在光滑有向曲线上的连续函数,当参数t单调地由α变到β时,点M(x,y)从L的起点A沿L方向运动到终点B则对沿封闭曲线L的第二型曲线积分的计算,可在L上任意选取一点作为起点,沿L所指定的方向前进,最后回到这一点.若空间曲线L的参数方程为则其中,α对应于L的起点,β对应于L的终点.解L的参数方程为x=t,y=t,t从0变到1,则图11-15方法2:以y为参数

第二型曲线积分的计算结果

定理1 设P(x,y),Q(x,y)是定义在光滑有向曲线

上的连续函数,当参数t单调地由α变到β时,点M(x,y)从L的起点A沿L方向运动到终点B则

对沿封闭曲线L的第二型曲线积分的计算,可在L上任意选取一点作为起点,沿L所指定的方向前进,最后回到这一点.

若空间曲线L的参数方程

其中,α对应于L的起点,β对应于L的终点.

解 L的参数方程为x=t,y=t,t从0变到1,则

图11-15

方法2:以y为参数.L的方程为x=y2,y从-1变到1.因此

例3 计算∫L2xy dx+x2dy,其中L为:

(1)抛物线y=x2上从O(0,0)到B(1,1)的一段弧;

(2)抛物线x=y2上从O(0,0)到B(1,1)的一段弧;(www.xing528.com)

(3)有向折线OAB,这里O,A,B依次是点(0,0),(1,0),(1,1).

解 (1)化为对x的定积分.L:y=x2,x从0变到1.因此

(2)化为对y的定积分.L:x=y2,y从0变到1.因此

在OA上,y=0,x从0变到1.因此

在AB上,x=1,y从0变到1.因此

从而

图11-16

由例3可知,虽然沿不同路径,曲线积分的值可以相等.

例4 求质点在力场F=(y,-x,z)作用下由A(R,0,0)沿L移动到B(R,0,2kπ)(见图11-16)所做的功,其中L为

(1)x=R cos t,y=R sin t,z=kt,0≤t≤2π;

(2)直线AB.

(2)L的参数方程为x=R,y=0,z=t,t从0变到2kπ.

由于dx=0,dy=0,dz=dt.因此

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