设对xoy面上任意的简单光滑有向闭曲线L,都有∮ 设P(x,y)=y(f(x)+ex)+12y2,Q(x,y)=f′(x)-ex+xy由对xoy面上任意的简单光滑有向闭曲线L,都有∮L[y(f(x)+ex)+12y2]dx+[f′(x)-ex+xy]dy=0,知?Q?x=?P?y,即f″(x)-ex+y=f(x)+ex+yf″(x)-f(x)=2ex…(*)这是二阶非齐次线性微分方程,其中特征方程为:r2-1=0特征根为r1,2=±1对应的二阶齐次线性微分方程的通解为:C1e?x+C2ex,其中C1、C2为常数函数2ex是Pm(x)eλx型,其中Pm(x)=2,λ=1可设特解为:y*=bxex,其中b是待定的常数.将其代入方程(*),解得b=1y*=xex方程(*)的通解为y=f(x)=C1e?x+C2ex+xex又已知曲线y=f(x)在x=0处与直线y=2x相切即曲线通过点(0,0),且y′|(0,0)=2C1+C2=0?C1+C2+1=2解得C1=?12,C2=12f(x)=?12e?x+12ex+xex.
在平面上任意画一条简单光滑闭曲线,求此闭曲线围成的平面图形的面积.并观察当曲线上取的点逐渐增加时,所求多项式及所求面积值的变化情况. 任意画一条简单光滑闭曲线,你得给出表达式,MATLAB 才能编程呀.分段函数,分为y大于0 和小于0两段,分别画.不分段的函数就更简单了.x1=-1:0.01:3;y1=sqrt(abs(4-(x1-1).^2));plot(x1,y1)hold on;x2=-1:0.01:3;y2=-sqrt(abs(4-(x-1).^2));plot(x2,y2)axis equal或者用 easy plot:ezplot('(x-1)^2+y^2=4')
设C为任一条光滑简单闭曲线,它不通过原点,也不围住原点,且指定一个方向为正方向.则∮ cxdy?ydxx2+4y2 由题设,知曲线积分的P=?yx2+4y2,Q=xx2+4y2,且它们在C所围成的区域里具有一阶连续偏导数容易求得:?Q?x=1x2+4y2?2x2(x2+4y2)2,?P?y=?1x2+4y2+8y2(x2+4y2)2Q?x?P?y=0由格林公式,设C所围成的平面区域为D,得cxdy?ydxx2+4y2=∫D?Q?x?P?y)dxdy=0故选:B
L为平面内光滑的简单闭曲线,并取正向,求曲线积分 的最大值 使用格林公式原积分=∫(1-3x^2-3y^2)dxdy 积分区域是D要使该积分最大,就来要让D取被积函数为正的全体区源域,就是3x^2+3y^2这个区域D超出它的话,被积函数出现负值,会使积分值变zd小;只在里面取一部分的话,当然积分值也会变小。
求曲线积分∮ 由题意,设P(x,y)=-yx2+y2,Q(x,y)=xx2+y2,C所围成的区域为G(1)闭曲线L内部不包含原点时,显然P,Q在L所围区域G连续,并且有连续的偏导数?P?y=?Q?x=-x2+9y2(x2+9y2)2.故由格林公式,有:Lxdy-ydxx2+9y2=∫G(?Q?x-?P?y)dxdy=0.(2)闭曲线L内部包含原点时.作小椭圆域x2+9y2≤r2,其中r为充分小正数,使得椭圆域包含在G内,椭圆周为Γ,Γ取正向,则由格林公式有:∮Lxdy-ydxx2+y2=∫Γxdy-ydxx2+9y2.再注意到Γ的参数方程为:x=rcosφ,y=13rsinφ,0≤φ≤2π,得Γxdy-ydxx2+9y2=∫2π013rcosφrcosφ-13rsinφ(-tsinφ)r2dφ=2π3.于是,∮Cxdy-ydxx2+y2=2π3.
设在上半平面D={(x,y)|y>0}内,函数f(x,y)具有连续偏导数,且对任意的 t>0都有f(tx,ty)=t^(-2) f(x,y).证明:对D内的任意分段光滑的有向简单闭曲线L,都有∮yf(x,y)dx - xf(x,y)dy=0.(积分区域为L)