应用格林公式计算曲线积分 ∫yx^2dx-x^2dy, 其中L为下-|||-L-|||-图所示的有向曲线.-|||-y-|||-(0,5)-|||-x^2+y^2=25
时间: 2023-08-25 11:17:03 浏览: 211
首先,我们需要确定曲线 L 的参数方程。观察图形可得,L 由两段曲线组成,分别为 x = -5 ~ x = 0 和 x = 0 ~ y = 5。对于第一段曲线,可以将其表示为 x = -t,y = t,其中 t 的取值范围为 0 ~ 5。对于第二段曲线,可以将其表示为 x = r cosθ,y = r sinθ,其中 r 的取值范围为 5 ~ 0,θ 的取值范围为 π/2 ~ 0。因此,整个曲线 L 的参数方程可以表示为:
x =
\begin{cases}
-t, & 0 \leq t \leq 5 \\
r \cos \theta, & 0 \leq r \leq 5, \frac{\pi}{2} \leq \theta \leq 0
\end{cases}
y =
\begin{cases}
t, & 0 \leq t \leq 5 \\
r \sin \theta, & 0 \leq r \leq 5, \frac{\pi}{2} \leq \theta \leq 0
\end{cases}
接下来,我们需要计算曲线积分。根据格林公式,可以将曲线积分转化为对应区域的双重积分。设 D 为曲线 L 围成的区域,由于此题中曲线 L 是分段的,因此 D 也是分成两部分。对于第一部分,可以将其表示为 y = x + 5 和 y = -x + 5 围成的区域,对应的双重积分为:
\iint_D (\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y}) dxdy = \int_0^5 \int_{-t}^0 (-2x) dx dt = -\frac{125}{3}
对于第二部分,可以将其表示为圆心为原点,半径为 5 的圆弧所围成的区域,对应的双重积分为:
\iint_D (\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y}) dxdy = \int_{\frac{\pi}{2}}^0 \int_0^5 (-2r \cos^2\theta - 2r^2) dr d\theta = -\frac{125}{3}
因此,整个曲线积分的值为 -250/3。
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