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习题12.3(A)组利用Green公式计算下列曲线积分(1),其中为圆周逆时针方向.解:其中。(2),其中是由与所围成区域的正向边界曲线.解:(3),其中是由点沿抛物线到点的一段弧.解:将此段弧补上直线BA后,用格林公式有。(4),是在圆周上由点到的一段.解:将此段弧不上直线段到及到后,利用格林公式有原式。利用曲线积分计算由下列曲线所围成的平面图形的面积.椭圆解:设区域D为椭圆内部,S为其面积,L为D的正向边界,则由格林公式得设参数方程为则星形线.解:同上,由格林公式得。3.计算,而为(1)的正向边界.解:由格林公式得原式(2)的正向边界.解:令,,当时而内在处不连续,故不能直接利用格林公式,作辅助线为以为圆心,为半径的圆周,方向为顺时针方向,于是与围城的复联通区域不包含圆点,的边界是有向闭曲线,显然在上具有一阶连续偏导数,因此利用格林公式得则的参数方程为则原式。4.验证下列在整个平面内是某一个函数的全微分,并求一个这样的函数。(1)验证:,则是某个函数的全微分由得先关于作不定积分待定。此式两边关于求偏导得解得,则。(2)验证:,则是某个函数的全微分由得先关于作不定积分由得,解得,取,则。5.求下列微分方程的通解:(1)解:令则因此原方程是全微分方程,选取则原方程的通解为(为任意常数)。(2)解:因此原方程为全微分方程。则原方程通解为(为任意常数)6.计算,其中为正常数,是在圆周上由点到点的一段弧.解:设其中积分与路径无关,可选择到的直线段代替弧设的参数方程为则。7.确定常数,使在右半平面上为某个二元函数的全微分,并求出一个.解:由题意得,即上式在右半平面上恒成立,则有成立,即则对积分后有求导,则取即可,得。(B)组1.设有一变力在坐标轴上的投影为,这变力确定了一个力场,试证明质点在该场内移动时,场力所作的功与路径无关。证明:做功则因此场力做功与路径无关。设在内有连续的导函数,证明当时,曲线积分与路径无关,并计算.证明:设.当时则曲线积分与路径无关。3.设L是不经过点(2,0),(-2,0)的分段光滑的简单闭曲线,L取正向,试就L的不同情形计算曲线积分解:设,.若所围区域不含和点时,由格林公式得若所围区域只含其中一点时,(不妨设含点).则在内作以为圆心,为半径的圆,取顺时针方向的圆,利用格林公式有则则,其中设的参数方程为
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