问题 问答题

设函数f(x)在(-∞,+∞)内具有一阶连续导数,L是上半平面(y>0)内的有向分段光滑曲线,其起点为(a,b),终点为(c,d).记


(Ⅰ)证明曲线积分I与路径L无关;
(Ⅱ)当ab=cd时,求I的值.

答案

参考答案:(Ⅰ)[证] 由于
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在上半平面内处处成立,则在上半平面(y>0)内曲线积分I与路径无关.
(Ⅱ)[解法一] 由于I与路径无关,故可取积分路径L为由点(a,b)到点(c,b)再到点(c,d)的折线段,所以
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[解法二] [*]
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设F(x)是f(x)的一个原函数,则
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当ab=cd时,F(cd)-F(ab)=0,由此得
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解析:[评注] 本题的第(Ⅱ)问是要计算一个与路径无关的线积分.解法一是利用改换路径(是折线)进行计算;解法二是利用分组凑微分,进一步找原函数方法计算,对本题而言,解法二简单.

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