v1.0 可编辑可修改 第十章 曲线积分与曲面积分答案
一、选择题 1.曲线积分
?x??f(x)?e?sinydx?f(x)cosydy与路径无关,其中f(x)有一阶连续偏导?L数,且f(0)?0,则f(x)? B
A.
12(e?x?ex) B. 12(ex?e?x) C. 12(ex?e?x) 2.闭曲线C为x?y?1的正向,则
?xdyx?y? C
C??ydx .2 C 3.闭曲线C为4x2?y2?1的正向,则
2C??ydx?xdy4x?y2? D
A.?2? B. 2? D. ? 4.?为YOZ平面上y2?z2?1,则
??(x2?y2?z2)ds? D ? B. ? C. 14? D. 12?
5.设C:x2?y2?a2,则?(x2?y2)ds? C
CA.2?a2 B. ?a2 C. 2?a3 D. 4?a3 6. 设?为球面x2?y2?z2?1,则曲面积分
??dS?1?x2?y2?z2的值为 [ B ] A.4? B.2? C.? D.12?
7. 设L是从O(0,0)到B(1,1)的直线段,则曲线积分
?Lyds?[ C ]
A. 12 B. ?1222 C. 2 D. ?2
8. 设I=?Lyds 其中L是抛物线y?x2上点(0, 0)与点(1, 1)之间的一段弧,则I=[D ]
A.
555555?1556 B.12 C.6 D. ?112
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v1.0 可编辑可修改 9. 如果简单闭曲线 l 所围区域的面积为 ?,那么 ? 是( D )
11; B. xdx?ydyydy?xdx; ??ll2211 C. ?ydx?xdy; D. ?xdy?ydx。
2l2l A.
10.设S:x?y?z?R(z?0),S1为S在第一卦限中部分,则有 C
A.C.
二、填空题
1. 设L是以(0, 0), (1, 0), (1, 1), (0, 1)为顶点的正方形边界正向一周,则曲线积分
2222??xds?4??xds B.??yds?4??yds
SS1SS1??zds?4??zds D.??xyzds?4??xyzds
SS1SS1?Lydx?(ey?x)dy? -2
2为球面x2?y2?z2?a2的外侧,则??(y?z)dydz?(z?x)dzdx?(x?y)dxdy?0
s3.
x2?y2?1x?y?ydx?xdy22 =?2?
4.曲线积分
?C(x2?y2)ds,其中C是圆心在原点,半径为a的圆周,则积分值为2?a3
5.设∑为上半球面z?4?x2?y22?z?0?,则曲面积分???x2?y2?z2?ds= 32π
?6. 设曲线C为圆周x?y?1,则曲线积分
2??xC2?y2?3x?ds? 2? .
7. 设C是以O(0,0),A(1,0),B(0,1)为顶点的三角形边界,则曲线积分8. 设?为上半球面z?4?x?y,则曲面积分
22?C(x?y)ds?1+832 ??1??dsx2?y2?z2的值为 ?。
9. 光滑曲面z=f(x,y)在xoy平面上的投影区域为D,则曲面z=f(x,y)的面积是
S???1?(D?z2?z)?()2d? ?x?y310.设L是抛物线y?x上从点(2,8)到点(0,0)的一段弧,则曲线积分(2x?4y)dx?
L?12
2- 2 -
v1.0 可编辑可修改 11、设?为螺旋线x?cost,y?sint,z?3t上相应于t从0到?的一段弧,
则曲线积分I??(x2?y2?z2)ds? 2??1??2? 。
?12、设L为x?y?a的正向,则三、计算题 1.eL222xdy?ydx?Lx2?y2? 2? 。
?x2?y2 ds,其中L为圆周x2?y2?1,直线y?x及x轴在第一象限所围图形的边界。
解:记线段OA方程y?x,0?x?线段OB方程y?0,0?x?1。
?x?cos?2?,圆弧AB方程?,0??? 24?y?sin?则原式=
OA?ex2?y2ds+
AB?ex2?y2ds+
OB?ex2?y2ds=?22?0e2x2dx+?4ed?+?exdx
001=2(e?1)? 2.
?4e #
?Lx2?y2dx?y[xy?ln(x?x2?y2)]dy,其中L为曲线y?sinx,0?x??与直线
段y?0,0?x??所围闭区域D的正向边界。 解:利用格林公式,P?
x2?y2,Q?y[xy?ln(x?x2?y2)],则
,?P??yyx2?y2?Qy ?y2?22?xx?y故原式=
??(D?Q?P?)dxdy???y2dxdy??x?yD22??0dx?sinx0y2dy=
1?34 # sinxdx??039223.ydx?xdy,其中L为圆周x?y?R的上半部分,L的方向为逆时针。
?L2解:L的参数方程为?故原式=
?x?Rcost,t从0变化到?。
y?Rsint???0[R2sin2t(?Rsint)?R2cos2t(Rcost)]dt
=R34322[(1?cost)(?sint)?(1?sint)cost]dt?R # =?03?3- 3 -
v1.0 可编辑可修改 4.求抛物面z?x?y被平面z?1所割下的有界部分?的面积。
解:曲面?的方程为z?x?y,(x,y)?D,这里D为?在XOY平面的投影区域
2222{(x,y)x2?y2?1}。
故所求面积=
??D2?0221?zx?zydxdy???D1?4(x2?y2)dxdy
??d??101?4r2rdr?55?1? # 6222xx5、计算(esiny?my)dx?(ecosy?m)dy,其中L为圆(x?a)?y?a(a?0)的上
?L半圆周,方向为从点A(2a,0)沿L到原点O。
解:添加从原点到点A的直线段后,闭曲线所围区域记为D,利用格林公式
P?(exsiny?my),Q?excosy?m,
于是(esiny?my)dx?(ecosy?m)dy+
L?P?Q?excosy?m,?excosy ?y?x?xxOA?xx(esiny?my)dx?(ecosy?m)dy ?m?a2=m??dxdy?
2D而
OA??(exsiny?my)dx?(ecosy?m)dy=?0dx?0?0,于是便有
0x2am?a2
?(esiny?my)dx?(ecosy?m)dy= #
2Lxx2222226.(y?z)dx?(z?x)dy?(x?y)dz,其中L为球面x?y?z?1在第一
?L222卦限部分的边界,当从球面外看时为顺时针。
解:曲线由三段圆弧组成,设在YOZ平面内的圆弧AB的参数方程
?x?0?? ?y?cost,t从变化到0。
2?z?sint?于是
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