问题
问答题
设
(Ⅰ)求
其中C是椭圆周
取逆时针方向;
(Ⅱ)分别讨论在y>0与x<1且(x,y)≠(0,0)时,积分
是否与路径无关
答案
参考答案:[分析与求解] (Ⅰ)记[*]由C的参数方程直接计算J不方便,由于
[*]
可考虑用格林公式计算J.因为P,Q在点(0,0)处没定义,所以不能在C所围的区域D上直接用格林公式.但可在D中挖掉以(0,0)为圆心,ε>0充分小为半径的圆所余下的区域中用格林公式.见图.求解如下:
[*]
以(0,0)为圆心,ε>0充分小为半径作圆周[*](取顺时针方向),Cε与C围成的区域记为Dε,在Dε上用格林公式得
[*]
其中[*]取逆时针方向.
用“挖洞法”求得[*]可用Cε的方程化简被积表达式,然后用格林公式得
[*]
其中[*]为[*]所围成的圆域.
(Ⅱ)y>0是单连通区域,且有[*]因此,在y>0中积分[*]与路径无关.
区域D:x<1,(x,y)≠(0,0)不是单连通区域.题(Ⅰ)中已求出
[*]
取Cε使得它含在D中.因为在D中[*]一条闭曲线L=C+ε,使得
[*]
[*]在区域D:x<1,(x,y)≠(0,0)内不是与路径无关的.