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:[分析与求解一] L的方程是[*]L的参数方程是
x=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J,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[*]L在xy平面上的投影曲线记为[*]: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[*]所围的圆域.
解析:[评注] [*]
本题的[分析与求解三]就是用的这种方法.