第二型曲线积分的定义(对坐标的曲线积分)
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第18题求解题
18.设 $\displaystyle L$ 是 $\displaystyle x y$ 平面上的任意闭曲线,$\displaystyle L$ 所围成的面积为 $\displaystyle S$ ,且在曲线 $\displaystyle L$ 上满足条件 $\displaystyle \frac{\mathrm{d} y}{\mathrm{~d} x}=-\frac{\mathrm{e}^{y}+2 x+3 y}{\mathrm{e}^{x}+x+y}$ .试求 $\displaystyle \int_{L} \mathrm{e}^{y} \mathrm{~d} x+\mathrm{e}^{x} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L$ 取逆时针方向.
第23题证明题
23.证明下列结论.
(1)设 $\displaystyle f(x)$ 在 $\displaystyle [a, b]$ 上可导,导函数 $\displaystyle f^{\prime}(x)$ 在 $\displaystyle [a, b]$ 上单调下降,且 $\displaystyle f^{\prime}(b)>0$ ,证明
$$
\left|\int_{a}^{b} \cos f(x) \mathrm{d} x\right| \leqslant \frac{2}{f^{\prime}(b)} . }
$$
(2)设 $\displaystyle f(x)$ 在 $\displaystyle [a, b]$ 上可导,$\displaystyle |f(x)| \leqslant \pi$ ,且 $\displaystyle f^{\prime}(x) \geqslant m>0$ ,证明:$\displaystyle \left|\int_{a}^{b} \sin f(x) \mathrm{d} x\right| \leqslant \frac{2}{m}$ .
(1)设 $\displaystyle f(x)$ 在 $\displaystyle [a, b]$ 上可导,导函数 $\displaystyle f^{\prime}(x)$ 在 $\displaystyle [a, b]$ 上单调下降,且 $\displaystyle f^{\prime}(b)>0$ ,证明
$$
\left|\int_{a}^{b} \cos f(x) \mathrm{d} x\right| \leqslant \frac{2}{f^{\prime}(b)} . }
$$
(2)设 $\displaystyle f(x)$ 在 $\displaystyle [a, b]$ 上可导,$\displaystyle |f(x)| \leqslant \pi$ ,且 $\displaystyle f^{\prime}(x) \geqslant m>0$ ,证明:$\displaystyle \left|\int_{a}^{b} \sin f(x) \mathrm{d} x\right| \leqslant \frac{2}{m}$ .
第26题证明题
26.设 $\displaystyle P(x, y)$ 与 $\displaystyle Q(x, y)$ 为两个二次连续可微的函数,且使得对任何封闭曲线 $\displaystyle C$ ,如下曲线积分 $\displaystyle \oint_{c} P(x+\alpha, y+\beta) \mathrm{d} x+Q(x+\alpha, y+\beta) \mathrm{d} y$ 与常数 $\displaystyle \alpha$ 和 $\displaystyle \beta$ 无关,试证明 $\displaystyle \frac{\partial Q(x, y)}{\partial x}-\frac{\partial P(x, y)}{\partial y}=k$ ,其中 $\displaystyle k$ 为常数.
第28题计算题
28.计算曲线积分 $\displaystyle \oint_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中
(1)$\displaystyle L$ 为任一不包含原点的闭区域的边界,方向逆时针;
(2)$\displaystyle L$ 为围绕原点的光滑闭曲线,取正向;
(3)$\displaystyle L$ 为不经过原点的简单闭曲线.
分析:若给定的曲线 $\displaystyle L$ 所围成的闭区域不包括原点 $\displaystyle (0,0)$ ,则在此区域内曲线积分与路径无关。
若给定的曲线 $\displaystyle L$ 所围成的闭区域包括原点 $\displaystyle (0,0)$ ,那么 $\displaystyle P, Q$ 在 $\displaystyle L$ 所围成的闭区域上不满足格林公式。此时,取一条特殊的封闭光滑曲线 $\displaystyle L_{1}$ ,在 $\displaystyle L+L_{1}$ 上应用 Green 公式,将 $\displaystyle L$ 上的曲线积分转化为 $\displaystyle L_{1}$ 上的曲线积分.
(1)$\displaystyle L$ 为任一不包含原点的闭区域的边界,方向逆时针;
(2)$\displaystyle L$ 为围绕原点的光滑闭曲线,取正向;
(3)$\displaystyle L$ 为不经过原点的简单闭曲线.
分析:若给定的曲线 $\displaystyle L$ 所围成的闭区域不包括原点 $\displaystyle (0,0)$ ,则在此区域内曲线积分与路径无关。
若给定的曲线 $\displaystyle L$ 所围成的闭区域包括原点 $\displaystyle (0,0)$ ,那么 $\displaystyle P, Q$ 在 $\displaystyle L$ 所围成的闭区域上不满足格林公式。此时,取一条特殊的封闭光滑曲线 $\displaystyle L_{1}$ ,在 $\displaystyle L+L_{1}$ 上应用 Green 公式,将 $\displaystyle L$ 上的曲线积分转化为 $\displaystyle L_{1}$ 上的曲线积分.
第29题计算题
29.计算下列曲线积分.
(1) $\displaystyle \int_{C} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle C$ 为从点 $\displaystyle A(-1,0)$ 到点 $\displaystyle B(1,0)$ 的上半椭圆.(湖北大学 $\displaystyle 2003\left(x^{2}+4 y^{2}=1\right)$ ,聊城大学 2011( $\displaystyle x^{2}+2 y^{2}=1$ ))
(2) $\displaystyle \int_{L}\left(\frac{y}{x^{2}+y^{2}}-y\right) \mathrm{d} x-\frac{x}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L: \frac{x^{2}}{9}+\frac{y^{2}}{4}=1$ ,方向为正.
(3) $\displaystyle \int_{L} \frac{(x-y) \mathrm{d} x+(x+4 y) \mathrm{d} y}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L: x^{2}+y^{2}=1$ ,方向为正.
(1) $\displaystyle \int_{C} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle C$ 为从点 $\displaystyle A(-1,0)$ 到点 $\displaystyle B(1,0)$ 的上半椭圆.(湖北大学 $\displaystyle 2003\left(x^{2}+4 y^{2}=1\right)$ ,聊城大学 2011( $\displaystyle x^{2}+2 y^{2}=1$ ))
(2) $\displaystyle \int_{L}\left(\frac{y}{x^{2}+y^{2}}-y\right) \mathrm{d} x-\frac{x}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L: \frac{x^{2}}{9}+\frac{y^{2}}{4}=1$ ,方向为正.
(3) $\displaystyle \int_{L} \frac{(x-y) \mathrm{d} x+(x+4 y) \mathrm{d} y}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L: x^{2}+y^{2}=1$ ,方向为正.
第30题计算题
30.计算曲线积分 $\displaystyle \int_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{x^{2}+4 y^{2}}$ ,其中
(1)$\displaystyle L$ 为平面上任一不包含原点在内的区域的边界,逆时针方向;
(2)$\displaystyle L$ 为平面上任一包含原点在内的区域的边界,逆时针方向;
(3)$\displaystyle L$ 为任意一条不过原点的简单光滑正封闭曲线.
(1)$\displaystyle L$ 为平面上任一不包含原点在内的区域的边界,逆时针方向;
(2)$\displaystyle L$ 为平面上任一包含原点在内的区域的边界,逆时针方向;
(3)$\displaystyle L$ 为任意一条不过原点的简单光滑正封闭曲线.
第31题未分类
31.设 $\displaystyle L$ 为任意一条不过原点的简单光滑正封闭曲线,对曲线积分 $\displaystyle \int_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{c_{1} x^{2}+c_{2} y^{2}}$ , $\displaystyle \left(c_{1}>0, c_{2}>0\right)$ 有下列结论:
I 若给定的曲线 $\displaystyle L$ 所围成的闭区域不包括原点 $\displaystyle (0,0)$ ,则 $\displaystyle \int_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{c_{1} x^{2}+c_{2} y^{2}}=0$ ;
II 若给定的曲线 $\displaystyle L$ 所围成的闭区域包括原点 $\displaystyle (0,0)$ ,则 $\displaystyle \oint_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{c_{1} x^{2}+c_{2} y^{2}}=\frac{2 \pi}{\sqrt{c_{1} c_{2}}}$ .
III利用上述结论,求下列曲线积分.
(1) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+x \mathrm{~d} y}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=1$ ,逆时针方向.
(2) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+x \mathrm{~d} y}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为以 $\displaystyle (1,0)$ 为圆心,以 $\displaystyle R$ 为半径的圆周 $\displaystyle (R>1)$ ,逆时针方向.
(3)$\displaystyle \oint_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{x^{2}+2 y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为平面内任意一条不经过原点的正向光滑封闭简单曲线.
(4) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+x \mathrm{~d} y}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆周 $\displaystyle (x-1)^{2}+y^{2}=R^{2}(R \neq 1)$(按逆时针方向).
(5) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+x \mathrm{~d} y}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为以 $\displaystyle (-1,0)$ 为圆心,以 $\displaystyle R$ 为半径的圆周 $\displaystyle (R \neq 1)$ ,逆时针方向.
(6) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+x \mathrm{~d} y}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为 $\displaystyle x^{2}+(y-1)^{2}=R^{2}, 0<R \neq 1$ ,取逆时针方向.(华南师大 2005,辽宁大学 2005,安徽大学 2009 \2007,东北大学 2003,聊城大学 2012,曲阜师大 2009( $\displaystyle R=3$ ),苏州科技 2011)
(7) $\displaystyle \int_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{4 x^{2}+9 y^{2}}, L$ 为取反时针方向的单位圆周.(湖南师大 2011,华中科大 2004/2003,宁波大学 2009( $\displaystyle L: 4 x^{2}+9 y^{2}=1$ ,逆时针方向),福州大学 2009)
(8)$\displaystyle \oint_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{x^{2}+9 y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为平面内任意一条不经过原点的正向光滑封闭简单曲线.
(9)$\displaystyle \oint_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{2 x^{2}+3 y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L:(x-1)^{2}+y^{2}=2$ ,逆时针方向.
(10)$\displaystyle I=\int_{c} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{3 x^{2}+4 y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle C$ 为椭圆 $\displaystyle 2 x^{2}+3 y^{2}=1$ 沿逆时针方向.
(11) $\displaystyle \int_{C} \frac{y}{3 x^{2}+4 y^{2}} \mathrm{~d} x-\frac{x}{3 x^{2}+4 y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle C$ 为圆周 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=1$ ,方向为正向.
(12) $\displaystyle \int_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为平面上任一包含原点在内的区域的边界,逆时针方向.
I 若给定的曲线 $\displaystyle L$ 所围成的闭区域不包括原点 $\displaystyle (0,0)$ ,则 $\displaystyle \int_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{c_{1} x^{2}+c_{2} y^{2}}=0$ ;
II 若给定的曲线 $\displaystyle L$ 所围成的闭区域包括原点 $\displaystyle (0,0)$ ,则 $\displaystyle \oint_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{c_{1} x^{2}+c_{2} y^{2}}=\frac{2 \pi}{\sqrt{c_{1} c_{2}}}$ .
III利用上述结论,求下列曲线积分.
(1) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+x \mathrm{~d} y}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=1$ ,逆时针方向.
(2) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+x \mathrm{~d} y}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为以 $\displaystyle (1,0)$ 为圆心,以 $\displaystyle R$ 为半径的圆周 $\displaystyle (R>1)$ ,逆时针方向.
(3)$\displaystyle \oint_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{x^{2}+2 y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为平面内任意一条不经过原点的正向光滑封闭简单曲线.
(4) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+x \mathrm{~d} y}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆周 $\displaystyle (x-1)^{2}+y^{2}=R^{2}(R \neq 1)$(按逆时针方向).
(5) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+x \mathrm{~d} y}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为以 $\displaystyle (-1,0)$ 为圆心,以 $\displaystyle R$ 为半径的圆周 $\displaystyle (R \neq 1)$ ,逆时针方向.
(6) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+x \mathrm{~d} y}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为 $\displaystyle x^{2}+(y-1)^{2}=R^{2}, 0<R \neq 1$ ,取逆时针方向.(华南师大 2005,辽宁大学 2005,安徽大学 2009 \2007,东北大学 2003,聊城大学 2012,曲阜师大 2009( $\displaystyle R=3$ ),苏州科技 2011)
(7) $\displaystyle \int_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{4 x^{2}+9 y^{2}}, L$ 为取反时针方向的单位圆周.(湖南师大 2011,华中科大 2004/2003,宁波大学 2009( $\displaystyle L: 4 x^{2}+9 y^{2}=1$ ,逆时针方向),福州大学 2009)
(8)$\displaystyle \oint_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{x^{2}+9 y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为平面内任意一条不经过原点的正向光滑封闭简单曲线.
(9)$\displaystyle \oint_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{2 x^{2}+3 y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L:(x-1)^{2}+y^{2}=2$ ,逆时针方向.
(10)$\displaystyle I=\int_{c} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{3 x^{2}+4 y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle C$ 为椭圆 $\displaystyle 2 x^{2}+3 y^{2}=1$ 沿逆时针方向.
(11) $\displaystyle \int_{C} \frac{y}{3 x^{2}+4 y^{2}} \mathrm{~d} x-\frac{x}{3 x^{2}+4 y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle C$ 为圆周 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=1$ ,方向为正向.
(12) $\displaystyle \int_{L} \frac{x \mathrm{~d} y-y \mathrm{~d} x}{4 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为平面上任一包含原点在内的区域的边界,逆时针方向.
第32题证明题
32.设 $\displaystyle L$ 为平面内任意一条不经过点 $\displaystyle \left(x_{0}, y_{0}\right)$ 的正向光滑封闭简单曲线.试证明:曲线积分 $\displaystyle \oint_{L} \frac{\left(x-x_{0}\right) \mathrm{d} y-\left(y-y_{0}\right) \mathrm{d} x}{c_{1}\left(x-x_{0}\right)^{2}+c_{2}\left(y-y_{0}\right)^{2}}\left(c_{1}>0, c_{2}>0\right)$ 的值为常数,并求下列曲线积分.
(1)$\displaystyle \oint_{L} \frac{-\left(y-2^{-1}\right) \mathrm{d} x+x \mathrm{~d} y}{x^{2}+\left(y-2^{-1}\right)^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 从 $\displaystyle A(1,0)$ 经上半单位圆周到 $\displaystyle B(-1,0)$ ,再经过直线段 $\displaystyle B A$ 回到 $\displaystyle A$ 点.
(2) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+(x+1) \mathrm{d} y}{(x+1)^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=3$ ,逆时针方向.
(3)$\displaystyle \oint_{L} \frac{y \mathrm{~d} x-(x-1) \mathrm{d} y}{(x-1)^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=4$ ,取正向.
(4)$\displaystyle \oint_{L} \frac{y \mathrm{~d} x-(x-1) \mathrm{d} y}{(x-1)^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为椭圆 $\displaystyle 4 x^{2}+y^{2}-8 x=0$ ,取正向.
(5)$\displaystyle \oint_{L} \frac{y \mathrm{~d} x-(x-1) \mathrm{d} y}{(x-1)^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆 $\displaystyle x^{2}+y^{2}-2 y=0$ ,取正向.
(6)$\displaystyle \oint_{L} \frac{y \mathrm{~d} x-(x-1) \mathrm{d} y}{4(x-1)^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆周:$\displaystyle x^{2}+y^{2}=2$ ,取正向.
(7)$\displaystyle \oint_{L} \frac{(x-1) \mathrm{d} y-(y-2) \mathrm{d} x}{4(x-1)^{2}+(y-2)^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为平面内任意一条不经过点 $\displaystyle (1,2)$ 得正向光滑封闭简单曲线.
(1)$\displaystyle \oint_{L} \frac{-\left(y-2^{-1}\right) \mathrm{d} x+x \mathrm{~d} y}{x^{2}+\left(y-2^{-1}\right)^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 从 $\displaystyle A(1,0)$ 经上半单位圆周到 $\displaystyle B(-1,0)$ ,再经过直线段 $\displaystyle B A$ 回到 $\displaystyle A$ 点.
(2) $\displaystyle \int_{L} \frac{-y \mathrm{~d} x+(x+1) \mathrm{d} y}{(x+1)^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=3$ ,逆时针方向.
(3)$\displaystyle \oint_{L} \frac{y \mathrm{~d} x-(x-1) \mathrm{d} y}{(x-1)^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=4$ ,取正向.
(4)$\displaystyle \oint_{L} \frac{y \mathrm{~d} x-(x-1) \mathrm{d} y}{(x-1)^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为椭圆 $\displaystyle 4 x^{2}+y^{2}-8 x=0$ ,取正向.
(5)$\displaystyle \oint_{L} \frac{y \mathrm{~d} x-(x-1) \mathrm{d} y}{(x-1)^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆 $\displaystyle x^{2}+y^{2}-2 y=0$ ,取正向.
(6)$\displaystyle \oint_{L} \frac{y \mathrm{~d} x-(x-1) \mathrm{d} y}{4(x-1)^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆周:$\displaystyle x^{2}+y^{2}=2$ ,取正向.
(7)$\displaystyle \oint_{L} \frac{(x-1) \mathrm{d} y-(y-2) \mathrm{d} x}{4(x-1)^{2}+(y-2)^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为平面内任意一条不经过点 $\displaystyle (1,2)$ 得正向光滑封闭简单曲线.
第33题证明题
33.设 $\displaystyle L$ 为绕原点一周的任意简单曲线,取逆时针方向。证明:当 $\displaystyle a_{2}=-b_{1}, a_{1} c_{2}=c_{1} b_{2}$ 时,曲线积分 $\displaystyle \oint_{L} \frac{\left(a_{1} x+a_{2} y\right) \mathrm{d} x+\left(b_{1} x+b_{2} y\right) \mathrm{d} y}{c_{1} x^{2}+c_{2} y^{2}}\left(c_{1}>0, c_{2}>0\right)$ 的值恒为常数,并求下列曲线积分.
(1)$\displaystyle \oint_{L} \frac{(2 x-y) \mathrm{d} x+(2 y+x) \mathrm{d} y}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为绕原点一周的任意简单曲线,取逆时针方向.(桂林电子科大2010)
(2)$\displaystyle \oint_{L} \frac{(x+y) \mathrm{d} x-(x-y) \mathrm{d} y}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆周 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=a^{2}$ ,逆时针方向.
(3)$\displaystyle \oint_{L} \frac{(x+y) \mathrm{d} x-(x-y) \mathrm{d} y}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为平面上不过原点的任一光滑闭曲线,取逆时针方向.
(4)$\displaystyle \oint_{L} \frac{x-y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} x+\frac{x+y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L$ 为沿椭圆 $\displaystyle \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$ 的逆时针方向.
(5)$\displaystyle \oint_{L} \frac{x-y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} x+\frac{x+y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L$ 为星形线 $\displaystyle x^{\frac{2}{3}}+y^{\frac{2}{3}}=a^{\frac{2}{3}}(a>0)$ ,逆时针方向.
(6) $\displaystyle \int_{L} \frac{(x-y) \mathrm{d} x+(x+4 y) \mathrm{d} y}{x^{2}+4 y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆周 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=1$ ,逆时针方向。
(7) $\displaystyle \int_{L} \frac{(x-y) \mathrm{d} x+(x+4 y) \mathrm{d} y}{x^{2}+4 y^{2}}$ ,其中为正方形 $\displaystyle |x|+|y| \leqslant 2$ 的边界,逆时针方向。
(8)$\displaystyle \oint_{C} \frac{(y+9 x) \mathrm{d} x+(y-x) \mathrm{d} y}{9 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle C$ 为单位圆周,逆时针为正向.
(1)$\displaystyle \oint_{L} \frac{(2 x-y) \mathrm{d} x+(2 y+x) \mathrm{d} y}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为绕原点一周的任意简单曲线,取逆时针方向.(桂林电子科大2010)
(2)$\displaystyle \oint_{L} \frac{(x+y) \mathrm{d} x-(x-y) \mathrm{d} y}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆周 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=a^{2}$ ,逆时针方向.
(3)$\displaystyle \oint_{L} \frac{(x+y) \mathrm{d} x-(x-y) \mathrm{d} y}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为平面上不过原点的任一光滑闭曲线,取逆时针方向.
(4)$\displaystyle \oint_{L} \frac{x-y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} x+\frac{x+y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L$ 为沿椭圆 $\displaystyle \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$ 的逆时针方向.
(5)$\displaystyle \oint_{L} \frac{x-y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} x+\frac{x+y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L$ 为星形线 $\displaystyle x^{\frac{2}{3}}+y^{\frac{2}{3}}=a^{\frac{2}{3}}(a>0)$ ,逆时针方向.
(6) $\displaystyle \int_{L} \frac{(x-y) \mathrm{d} x+(x+4 y) \mathrm{d} y}{x^{2}+4 y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 为圆周 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=1$ ,逆时针方向。
(7) $\displaystyle \int_{L} \frac{(x-y) \mathrm{d} x+(x+4 y) \mathrm{d} y}{x^{2}+4 y^{2}}$ ,其中为正方形 $\displaystyle |x|+|y| \leqslant 2$ 的边界,逆时针方向。
(8)$\displaystyle \oint_{C} \frac{(y+9 x) \mathrm{d} x+(y-x) \mathrm{d} y}{9 x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle C$ 为单位圆周,逆时针为正向.
第34题证明题
34.设 $\displaystyle L$ 为一条不通过原点的光滑曲线,取逆时针方向,证明:当 $\displaystyle a_{2}=-b_{1}, a_{1} c_{2}=c_{1} b_{2}$ 时,曲线积分 $\displaystyle \int_{L} \frac{\left(a_{1} x+a_{2} y\right) \mathrm{d} x+\left(b_{1} x+b_{2} y\right) \mathrm{d} y}{c_{1} x^{2}+c_{2} y^{2}}$ 与路径无关 $\displaystyle \left(c_{1}>0, c_{2}>0\right)$ ,并求下列曲线积分.
(1) $\displaystyle \int \frac{x-y}{x^{2}+a y^{2}} \mathrm{~d} x+\frac{x+a y}{x^{2}+a y^{2}} \mathrm{~d} y, a>0$ ,其中 $\displaystyle L$ 是从点 $\displaystyle A(-1,0)$ 经过 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=1, y \geqslant 0$ 到点 $\displaystyle B(1,0)$的线段。
(2) $\displaystyle \int_{L} \frac{(x+y) \mathrm{d} x-(x-y) \mathrm{d} y}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 是从点 $\displaystyle A(-1,0)$ 到点 $\displaystyle B(1,0)$ 的一条不通过原点的光滑曲线:$\displaystyle y=f(x), x \in[-1,1]$ ,且当 $\displaystyle x \in(-1,1)$ 时,$\displaystyle f(x)>0$ .
(3) $\displaystyle \int_{L} \frac{x-y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} x+\frac{x+y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L$ 为从点 $\displaystyle A(-a, 0)$ 经上半椭圆 $\displaystyle \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1,(a \geqslant b)$ 到点 $\displaystyle B(a, 0)$ 的弧段.,华南师大2009)
(4) $\displaystyle \int_{L} \frac{x-y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} x+\frac{x+y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L$ 为 $\displaystyle y=1-2 x^{2}$ 自点 $\displaystyle A(-1,1)$ 至点 $\displaystyle B(1,-1)$ 的弧段.
(1) $\displaystyle \int \frac{x-y}{x^{2}+a y^{2}} \mathrm{~d} x+\frac{x+a y}{x^{2}+a y^{2}} \mathrm{~d} y, a>0$ ,其中 $\displaystyle L$ 是从点 $\displaystyle A(-1,0)$ 经过 $\displaystyle x^{2}+y^{2}=1, y \geqslant 0$ 到点 $\displaystyle B(1,0)$的线段。
(2) $\displaystyle \int_{L} \frac{(x+y) \mathrm{d} x-(x-y) \mathrm{d} y}{x^{2}+y^{2}}$ ,其中 $\displaystyle L$ 是从点 $\displaystyle A(-1,0)$ 到点 $\displaystyle B(1,0)$ 的一条不通过原点的光滑曲线:$\displaystyle y=f(x), x \in[-1,1]$ ,且当 $\displaystyle x \in(-1,1)$ 时,$\displaystyle f(x)>0$ .
(3) $\displaystyle \int_{L} \frac{x-y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} x+\frac{x+y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L$ 为从点 $\displaystyle A(-a, 0)$ 经上半椭圆 $\displaystyle \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1,(a \geqslant b)$ 到点 $\displaystyle B(a, 0)$ 的弧段.,华南师大2009)
(4) $\displaystyle \int_{L} \frac{x-y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} x+\frac{x+y}{x^{2}+y^{2}} \mathrm{~d} y$ ,其中 $\displaystyle L$ 为 $\displaystyle y=1-2 x^{2}$ 自点 $\displaystyle A(-1,1)$ 至点 $\displaystyle B(1,-1)$ 的弧段.
第55题计算题
55.计算下列曲线积分.
(1) $\displaystyle \int_{L}\left(x^{2}-y z\right) \mathrm{d} x+\left(y^{2}-x z\right) \mathrm{d} y+\left(z^{2}-x y\right) \mathrm{d} z$ ,其中 $\displaystyle L$ 为从点 $\displaystyle A(1,0,0)$ 到点 $\displaystyle B(1,0,2)$ 的任一条光滑曲线.
(2)$\displaystyle \oint_{A M B}\left(x^{2}-y z\right) \mathrm{d} x+\left(y^{2}-x z\right) \mathrm{d} y+\left(z^{2}-x y\right) \mathrm{d} z$ ,其中 $\displaystyle A M B$ 为从点 $\displaystyle A(a, 0,0)$ 到点 $\displaystyle B(a, 0, h)$ 沿着 $\displaystyle x=a \cos \varphi, y=a \sin \phi, z=\frac{h}{2 \pi} \varphi$ 所取的.
(3) $\displaystyle \int_{L} y z \mathrm{~d} x+z x \mathrm{~d} y+x y \mathrm{~d} z$ ,其中 $\displaystyle L$ 为曲线 $\displaystyle x=\cos 2008 \pi t, y=\cos 2008 \pi t, z=t^{20090101} \mathrm{e}^{t^{2}-1}, t \in[0,1]$ ,从点( $\displaystyle 1,1,0$ )到点( $\displaystyle 1,1,1$ )的部分。
(1) $\displaystyle \int_{L}\left(x^{2}-y z\right) \mathrm{d} x+\left(y^{2}-x z\right) \mathrm{d} y+\left(z^{2}-x y\right) \mathrm{d} z$ ,其中 $\displaystyle L$ 为从点 $\displaystyle A(1,0,0)$ 到点 $\displaystyle B(1,0,2)$ 的任一条光滑曲线.
(2)$\displaystyle \oint_{A M B}\left(x^{2}-y z\right) \mathrm{d} x+\left(y^{2}-x z\right) \mathrm{d} y+\left(z^{2}-x y\right) \mathrm{d} z$ ,其中 $\displaystyle A M B$ 为从点 $\displaystyle A(a, 0,0)$ 到点 $\displaystyle B(a, 0, h)$ 沿着 $\displaystyle x=a \cos \varphi, y=a \sin \phi, z=\frac{h}{2 \pi} \varphi$ 所取的.
(3) $\displaystyle \int_{L} y z \mathrm{~d} x+z x \mathrm{~d} y+x y \mathrm{~d} z$ ,其中 $\displaystyle L$ 为曲线 $\displaystyle x=\cos 2008 \pi t, y=\cos 2008 \pi t, z=t^{20090101} \mathrm{e}^{t^{2}-1}, t \in[0,1]$ ,从点( $\displaystyle 1,1,0$ )到点( $\displaystyle 1,1,1$ )的部分。
第56题计算题
56.计算 $\displaystyle \int_{c}(y+z) \mathrm{d} x+(z-x) \mathrm{d} y+(x+y) \mathrm{d} z$ ,其中 $\displaystyle C$ 为依参数 $\displaystyle t$ 增大的方向通过的椭圆 $\displaystyle x=a \sin ^{2} t, y=2 a \sin t \cos t, z=a \cos ^{2} t, 0 \leqslant t \leqslant 2 \pi$ 。
第57题求解题
57.求 $\displaystyle I=\oint_{L}(x+y) \mathrm{d} x+(3 x+y) \mathrm{d} y+z \mathrm{~d} z$ ,其中曲线 $\displaystyle L$ 为闭曲线 $\displaystyle x=a \sin ^{2} t, y=2 a \sin t \cos t$ , $\displaystyle z=a \cos ^{2} t(0 \leqslant t \leqslant \pi)$ ,曲线 $\displaystyle L$ 的方向按 $\displaystyle t$ 从 0 到 $\displaystyle \pi$ .
第58题证明题
58.证明 $\displaystyle \left(2 x \cos y+y^{2} \cos x\right) \mathrm{d} x+\left(2 y \sin x-x^{2} \sin y\right) \mathrm{d} y$ 在整个 $\displaystyle x y$ 平面上是某个函数的全微分,并找出一个原函数。若有力场 $\displaystyle F=\left(2 x \cos y+y^{2} \cos x\right) i+\left(2 y \sin x-x^{2} \sin y\right) j$ ,求质点在此力场内沿椭圆 $\displaystyle \frac{x^{2}}{4}+\frac{y^{2}}{3}=1$ 从点 $\displaystyle A:(-2,0)$ 移动至点 $\displaystyle B:(0, \sqrt{3})$ 时,场力所做的功.
第60题证明题
60.设 $\displaystyle C$ 为空间按段光滑闭曲线,$\displaystyle f(x), \mathrm{g}(x), h(x)$ 连续,证明:
$$
\oint_{C}(f(x)-y z) \mathrm{d} x+(g(y)-x z) \mathrm{d} y+(h(x)-x y) \mathrm{d} x=0 \text {. }
$$
$$
\oint_{C}(f(x)-y z) \mathrm{d} x+(g(y)-x z) \mathrm{d} y+(h(x)-x y) \mathrm{d} x=0 \text {. }
$$