计算曲线积分∮(ydxሢxdy)⼀(x눀+4y눀) 其中L为x눀+4y눀=1逆时针曲线段

2024-11-08 06:35:54
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回答(1):

1、当原点不在曲线内时,p=-y/(x²+4y²),q=x/(x²+4y²),p、q在l内具有一阶连续偏导数
计算得:∂p/∂y=∂q/宴御档∂x,由格林公式易得封闭曲线上积分为0,本题结果=0
2、当原点在曲线内晌乱时,此时p、q在(0,0)无定义,所以上面的方法不能用。
作曲线l1:x²+4y²=ε²,逆时针,ε充分小,使得l1与l不相交;

l1-
表示l1的反向曲线(注意负号是上标)
则p、q在(l+l1-)所围区域内具有一阶连续偏导数,可以使用格林公式
∫(l+l1-)(拆早xdy-ydx)/(x^2+4y^2)
=∫∫
(∂q/∂x-∂p/∂y)dxdy
=0
因此得:∫l(xdy-ydx)/(x^2+4y^2)=∫l1(xdy-ydx)/(x^2+4y^2)
下面计算l1上积分即可
∫l1(xdy-ydx)/(x^2+4y^2)
注意在l1上x²+4y²=ε²
=(1/ε²)∫l1
(xdy-ydx)
格林公式
=(1/ε²)∫∫
2
dxdy
=(2/ε²)∫∫
1
dxdy
被积函数为1,积分结果为区域面积,椭圆面积为:πab=πε²/2,其中a=ε,b=ε/2
=(2/ε²)*(πε²/2)

回答(2):

补曲线L1:x²+4y²=ε²,0<ε<1,取逆时誉则针,原式=L-L1的曲线积分+L1的曲线积分,前项用格林公式得0,后项为L1的曲线积行虚碧分(ydx-xdy)/ε²
格林公档举式=L1所围区域-2dσ×1/ε²=-2×π×ε²/ε²=-2π
最终结果即-2π