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2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

(2013-09-27 16:45:09)
标签:

教育

1. 计算方法

1)直接法;

2)格林公式 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

3)补线用格林公式

4)利用线积分与路径无关

 1)判定: 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

 2)计算:

a)    改换路径;

b)    利用原函数 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,其中

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,求原函数方法:①偏海文钻石卡视频积分;②凑微分.

2.两类线积分的联系: 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

 

1】计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .其中 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 的曲线段.

解析】 由于 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,则本题中的线积分与路径无关.

解法1 改换路径, 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 点为 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 点。

原式 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

    2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

    2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

也可将路径改换为另一折线 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,其中 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 点为 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 点,则

原式

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

解法2利用原函数,由于

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

   2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

   2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

2】设 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 为椭圆 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 沿逆时针方向, 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

解析】由格林公式得

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

其中 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 是由 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 围成的椭圆域, 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 为其面积,海文钻石卡视频该椭圆方程可改写为 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,则其面积 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

     2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

3】计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,其中 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 为正常数, 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算  为从点 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 沿曲线 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 到点 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 的弧.

解析】补线段 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,则

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

    2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

  2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

其中 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 围成的半圆域,则

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算      

4】计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,其中  (1) 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 的正向 (2) 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 的正向.

解析】(1 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,由格林公式得

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算   (其中 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 为曲线 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 所围圆域)

       2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

2 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,此时不能直接用格林公式,因为在 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 点条件不满足. 因此,作以 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 为中心的圆 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 且取顺时针方向,在 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 大学考研围成的环形域上用格林公式得

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

       2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

       2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算   

         2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

         2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算   (这里用了格林公式)

          2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 .

注:由本题可看出,对线积分 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,除原点 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算  外, 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 有连续一阶偏导数,且 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 . 此时有以下结论:

1)沿任何一条不包含原点在内的分段光滑闭曲线的积分为零.

2)沿任何一条包含原点在内的分段光滑闭曲线的积分均相等.

事实上,线积分

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 都属于

这个类型.

5】计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,其中 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 弧为连结 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 与点 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 的线段 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 的下方的任意分段光滑简单曲线,且该曲线与大学考研线段 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 所围图形面积为2,

解析

解法 补线段 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,则

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

直线 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 的方程为: 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,则

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

  2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

解法2 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,

其中  2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算

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    2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算  

6】计算 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,其中 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 是曲线 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算   2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 轴正向往z轴负向看去为顺时针方向。

解析

解法1 直接法 曲线 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 的参数方程为: 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 ,则

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解法2 斯托克斯公式;

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解法3 化为平面线积分. 2014考研数学备考重点解析——第二类曲线积分的计算 代入原积分得

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