大学高数下册试题及答案 对坐标的曲线积分

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作业14

对坐标的曲线积分

1.计算下列第二型曲线积分:

(1),其中为按逆时针方向绕椭圆一周;

解:为

原式

(2),其中是从点到点的一段直线;

解:是

原式

(3),其中是圆柱螺线从到的一段弧;

解:是

原式

(4)

计算曲线积分,其中为由点A

(-1,1)沿抛物线到点O

(0,0),再沿x轴到点B

(2,0)的弧段.

解:由于积分曲线是分段表达的,需要分段积分;

原式

2.设力的大小等于作用点的横坐标的平方,而方向依轴的负方向,求质量为的质点沿抛物线从点移动到点时,力所作的功.

解:

3.把对坐标的曲线积分化成对弧长的曲线积分,其中

为:

(1)

在平面内沿直线从点到点;

(2)

沿抛物线从点到点.

解:(1)

(2)

作业15

格林公式及其应用

1.填空题

(1)

设是三顶点(0,0),(3,0),(3,2)的三角形正向边界,12

(2)

设曲线是以为顶点的正方形边界,不能直接用格林公式的理由是_所围区域内部有不可道的点_.

(3)相应于曲线积分的第一型的曲线积分是.

其中为从点(1,1,1)到点(1,2,3)的直线段.

2.计算,其中L是沿半圆周从点到点的弧.

解:L加上构成区域边界的负向

3.计算,其中为椭圆

正向一周.

解:原式

4.计算曲线积分

其中为连续函数,是沿圆周按逆时针方向由点到点的一段弧.

解:令

则,原式

5.计算,其中为

(1)圆周(按反时针方向);

解:,而且原点不在该圆域内部,从而由格林公式,原式

(2)闭曲线(按反时针方向).

解:,但所围区域内部的原点且仅有该点不满足格林公式条件,从而可作一很小的圆周(也按反时针方向),在圆环域上用格林公式得,原式

6.证明下列曲线积分在平面内与路径无关,并计算积分值:

(1);

解:由于在全平面连续,从而该曲线积分在平面内与路径无关,沿折线积分即可,原式

(2);

解:由于在全平面连续,从而该曲线积分在平面内与路径无关,沿直线积分也可,原式

(3).

解:由于在全平面连续,从而该曲线积分在平面内与路径无关,沿折线积分即可,原式

7.设在上具有连续导数,计算,其中L为从点到点的直线段.

解:由于在右半平面连续,从而该曲线积分右半平面内与路径无关,沿曲线积分即可,原式

8.验证下列在整个平面内是某一函数的全微分,并求出它的一个原函数:

(1);

解:由于在全平面连续,从而该曲线积分在平面内是某一函数的全微分,设这个函数为,则

从而,(2);

解:由于在全平面连续,从而该曲线积分在平面内是某一函数的全微分,设这个函数为,则原式

可取

(3)

解:可取折线作曲线积分

9.设有一变力在坐标轴上的投影为,这变力确定了一个力场,证明质点在此场内移动时,场力所作的功与路径无关.

证:,质点在此场内任意曲线移动时,场力所作的功为

由于在全平面连续,从而质点在此场内移动时,场力所作的功与路径无关.

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