理论教育 格林公式计算平面曲线积分规则

格林公式计算平面曲线积分规则

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:设D是以光滑或分段光滑闭曲线C为边界的平面闭区域,函数P(x,y),Q(x,y)在D上有连续的偏导数,则其中左边的曲线积分是沿C的正向.关于坐标的平面曲线积分,往往可用格林公式作快捷计算.注 (ⅰ)如果Г不是闭曲线,则计算时,可以适当添上一曲线γ,使得Γ+γ构成闭曲线(不妨设其为正向),则可如下那样应用格林公式计算,y)dx+Q(x,y)dy:(ⅱ)当或在闭区域D的内部有不连续点(x0,y0)时,

格林公式计算平面曲线积分规则

D是以光滑或分段光滑闭曲线C为边界的平面闭区域,函数Pxy),Qxy)在D上有连续的偏导数,则

其中左边的曲线积分是沿C的正向.

关于坐标的平面曲线积分,往往可用格林公式作快捷计算.

注 (ⅰ)如果Г不是闭曲线,则计算978-7-111-49525-3-Part03-282.jpg时,可以适当添上一曲线γ,使得Γ+γ构成闭曲线(不妨设其为正向),则可如下那样应用格林公式计算978-7-111-49525-3-Part03-283.jpgy)dx+Qxy)dy

(ⅱ)当978-7-111-49525-3-Part03-285.jpg978-7-111-49525-3-Part03-286.jpg在闭区域D的内部有不连续点(x0y0)时,则计算978-7-111-49525-3-Part03-287.jpgxy)dx+Qxy)dyCD的正向边界)时,可以作一位于D内部的、包围点(x0y0)的闭曲线C0(方向为负向),于是

例6.1 求以下的曲线积分:

(1)978-7-111-49525-3-Part03-289.jpg,其中Ly=1-xx∈[-1,1]),起点A-1,0),终点B(1,0);(www.daowen.com)

(2)978-7-111-49525-3-Part03-290.jpg,其中Cx+y=1(正向).

精解 (1)978-7-111-49525-3-Part03-291.jpg其中,978-7-111-49525-3-Part03-292.jpg978-7-111-49525-3-Part03-293.jpg将它们代入式(1)得978-7-111-49525-3-Part03-294.jpg

图 C-6-1

(2)由于被积函数中的(xy)∈C,即满足x+y=1,所以有

例6.2 计算曲线积分978-7-111-49525-3-Part03-297.jpg,其中C是以点(1,0)为中心、RR>1)为半径的正向圆周.精解 记由C围成的闭区域为D,则978-7-111-49525-3-Part03-298.jpgD内有不连续点(0,0).因此作负向闭曲线Cε:4x2+y2=ε2(其中ε是充分小的正数,它使Cε位于D的内部),于是

其中,978-7-111-49525-3-Part03-300.jpg978-7-111-49525-3-Part03-301.jpg将它们代入式(1)得 I=π.

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