第一类曲线积分题目,求高手解答

如题所述

提示,因为f(x,y)=|xy|是关于x,y的偶函数,,所以可以利用对称性去掉绝对值号。由于原式关于x、y轴对称。所以将原式子表为4 ∫ xy ds (其中L为第一象限中的部分) ,最后采用参数方程计算它,很简单的,令x=acost ,y=bsint ,ds=√(x'²+y'²)dt,代入它们至4ab ∫(0,90°) sintcost√(x'²+y'²)dt ,到这里根号下出现一个椭圆积分(实际上不是真的椭圆积分),一定要注意,椭圆积分是无法积出来的,但是被积式里还有一项sintcost,用凑微分法刚好消去,并且这个假椭圆积分也变得可以求出来。4ab ∫(0,90°) sintcost√(a²sin²t+bcos²t)dt =4ab ∫(0,90°) √(a²sin²t+bcos²t)d(sin²t) =2ab ∫(0,90°) √[a²sin²t+b²(1-sin²t)]d(sin²t) =2ab ∫(0,90°) √[(a²-b²)sin²t+b²] d(sin²t) 到此,这个积分是可以积出来的。 结果为:[4ab(a³-b³)]/3
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第1个回答  2012-09-04
把椭圆写成参数形式
x=acost,y=bsint,0<=t<=2π,

ds = {√[(-asint)^2+(bcost)^2]}dt = {√[b^2+(a^2-b^2)(sint)^2]}dt,
所求积分化为定积分
I = 4 ∫(0,π/2)acost*bsint {√[b^2+(a^2-b^2)(sint)^2]}dt
=…。追问

结果呢,这个积分很难算

追答

把椭圆写成参数形式
x=acost,y=bsint,0<=t<=2π,

ds = {√[(-asint)^2+(bcost)^2]}dt = {√[b^2+(a^2-b^2)(sint)^2]}dt,
所求积分化为定积分
I = 4 ∫(0,π/2)acost*bsint {√[b^2+(a^2-b^2)(sint)^2]}dt
=…
= [4ab(a^2+ab+b^2)]/[3(a+b)]。

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