问题 问答题

其中

.

(Ⅰ)选取参数λ,使得

在区域D=(x,y)|y>0内与路径无关;

(Ⅱ)选取参数λ,使得Pdx+Qdy在D上存在原函数并求出全体原函数.

答案

参考答案:

(Ⅰ)这里区域D是单连通的,P,Q在D上有连续的偏导数,于是

在D内与路径无关

即在区域D上

因此,仅当λ=-1时

在D内与路径无关.

(Ⅱ)只要P,Q在D上连续,则

Pdx+Qdy在D上存在原函数

在D内与路径无关.

因此,由题(Ⅰ)知仅λ=-1时Pdx+Qdy在D存在原函数,下求原函数u(du=Pdx+Qdy):

方法1°不定积分法,由

对x积分

注意

再由

因此求得Pdx+Qdy的全体原函数为

方法2°特殊路径积分法.

取(x0,y0)=(0,1)及积分路径为折线如图,则

因此,全体原函数为

解析:

把题(Ⅰ)与题(Ⅱ)合起来用如下解法更简便些.

积分

在D内与路径无关

Pdx+Qdy在区域D上存在原函数u(x,y)

存在u(x,y)使得

对x积分得

因此求得:λ=-1,且此时C′(y)=0,C(y)=C. 由

式得

单项选择题
单项选择题