问题
问答题
在变力F=yzi-zxj+xyk的作用下,质点由原点沿直线运动到椭球面
上第一象限的点M(ξ,η,ζ).问当ξ,η,ζ取何值时,力F所做的功W最大并求出W的最大值.
答案
参考答案:(1) 先写出在变力F的作用下质点由原点沿直线运动到点M(ξ,η,ζ)时所做的功W的表达式.点O到点M的线段记为L,则
(2) 计算曲线积分:L的参数方程是X=Tξ,y=tη,z=tζ,t∈[0,1]
(3) 化为最值问题并求解:问题变成求W=ξηζ在条件
下的最大值与最大值点.
用拉格朗日乘子法求解.令
则有
解此方程组:对前三个方程,分别乘以ξ,η,ζ,得
(λ≠0时).
代入第四个方程得
相应的W=
当λ=0时相应的ξ,η,ζ=0,得W=0.
因此实际问题存在最大值,所以当ξ,η,ζ=
时,W取最大值
解析:[考点提示] 曲线积分的综合题.