问题 问答题

求空间曲线积分,其中L是圆柱面x2+y2=2y与平面y=z-1的交

线,从x轴正向看去取逆时针方向.

答案

参考答案:

L的方程是L的参数方程是

z=cost,y=1+sint,z=2+sint.

按L的定向t从0到2π,于是代公式得

其中

[分析与求解二] L是空间中的平面曲线,可用斯托克斯公式转化为求平面上的曲面积分,圆柱面所截平面y=z-1部分记为∑,按右手法则取上侧,用斯托克斯公式,将曲线积分,化为∑上的第二类曲面积分,有

∑在xy平面的投影区域易求,即Dxy:x2+(y-1)2≤1.

将此曲面积分J投影到xy平面化为二重积分,则

∑的方程为

[分析与求解三] L是母线平行于z轴的柱面与平面的交线,可投影到xy平面上,然后用格林公式.

由L的方程z=y+1,dz=dy,L在xy平面上的投影曲线记为Γ:x2+(y-1)2=1,z=0. 相应地也取逆时针方向,于是代入积分表达式得

其中Dxy是Γ所围的圆域.

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