题目
3.应用格林公式计算int_(L)(e^x+y)dx+(e^y-x)dy,其中C为逆时针三角形顶点(0,0),(0,1),(1,0)。答案:-1
3.应用格林公式计算$\int_{L}(e^{x}+y)dx+(e^{y}-x)dy$,其中C为逆时针三角形顶点(0,0),(0,1),(1,0)。答案:-1
题目解答
答案
设 $P(x,y) = e^x + y$,$Q(x,y) = e^y - x$,则
\[
\frac{\partial Q}{\partial x} = -1, \quad \frac{\partial P}{\partial y} = 1.
\]
由格林公式得
\[
\int_{L} P \, dx + Q \, dy = \iint_{D} \left( \frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} \right) \, dA = \iint_{D} -2 \, dA.
\]
区域 $D$ 为顶点为 $(0,0)$,$(0,1)$,$(1,0)$ 的三角形,面积为 $\frac{1}{2}$,故
\[
\iint_{D} -2 \, dA = -2 \times \frac{1}{2} = -1.
\]
或直接计算二重积分为
\[
-2 \int_{0}^{1} \int_{0}^{1-x} \, dy \, dx = -2 \int_{0}^{1} (1-x) \, dx = -1.
\]
答案:$\boxed{-1}$
解析
步骤 1:定义函数
设 $P(x,y) = e^x + y$,$Q(x,y) = e^y - x$。
步骤 2:计算偏导数
计算 $\frac{\partial Q}{\partial x}$ 和 $\frac{\partial P}{\partial y}$,得到 $\frac{\partial Q}{\partial x} = -1$,$\frac{\partial P}{\partial y} = 1$。
步骤 3:应用格林公式
根据格林公式,有 $\int_{L} P \, dx + Q \, dy = \iint_{D} \left( \frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} \right) \, dA$。将偏导数代入,得到 $\iint_{D} -2 \, dA$。
步骤 4:计算二重积分
区域 $D$ 为顶点为 $(0,0)$,$(0,1)$,$(1,0)$ 的三角形,面积为 $\frac{1}{2}$,故 $\iint_{D} -2 \, dA = -2 \times \frac{1}{2} = -1$。
设 $P(x,y) = e^x + y$,$Q(x,y) = e^y - x$。
步骤 2:计算偏导数
计算 $\frac{\partial Q}{\partial x}$ 和 $\frac{\partial P}{\partial y}$,得到 $\frac{\partial Q}{\partial x} = -1$,$\frac{\partial P}{\partial y} = 1$。
步骤 3:应用格林公式
根据格林公式,有 $\int_{L} P \, dx + Q \, dy = \iint_{D} \left( \frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} \right) \, dA$。将偏导数代入,得到 $\iint_{D} -2 \, dA$。
步骤 4:计算二重积分
区域 $D$ 为顶点为 $(0,0)$,$(0,1)$,$(1,0)$ 的三角形,面积为 $\frac{1}{2}$,故 $\iint_{D} -2 \, dA = -2 \times \frac{1}{2} = -1$。