题目
6. (4.0分)[单选题]C是从2i到0的直线段,int_(c)^}overline{zdz=()A. 2B. -2C. -2iD. 2i
6. (4.0分)[单选题]C是从2i到0的直线段,$\int_{c}^{}\overline{z}dz=$()
A. 2
B. -2
C. -2i
D. 2i
题目解答
答案
B. -2
解析
本题考查复变函数沿曲线的积分计算,解题思路是先写出直线段$C$的参数方程,再将$\overline{z}$和$dz$用参数表示出来,最后根据曲线积分的计算公式进行计算。
- 写出直线段$C$的参数方程:
已知$C$是从$2i$到$0$的直线段,设$z(t)=(1 - t)\cdot 2i + t\cdot 0 = 2i(1 - t)$,其中$t\in[0,1]$。 - 求$\overline{z}$和$dz$:
- 对$z(t)=2i(1 - t)$取共轭,可得$\overline{z(t)}=-2i(1 - t)$。
- 对$z(t)$求导,$z^\prime(t)=\frac{d}{dt}[2i(1 - t)]=-2i$,则$dz = z^\prime(t)dt=-2idt$。
- 计算曲线积分$\int_{C}\overline{z}dz$:
将$\overline{z}$和$dz$代入曲线积分公式$\int_{C}f(z)dz=\int_{a}^{b}f(z(t))z^\prime(t)dt$,可得:
$\int_{C}\overline{z}dz=\int_{0}^{1}-2i(1 - t)\cdot(-2i)dt$
先计算被积函数:
$-2i(1 - t)\cdot(-2i)=4i^2(1 - t)$
因为$i^2 = -1$,所以$4i^2(1 - t)=-4(1 - t)$。
则原积分变为$\int_{0}^{1}-4(1 - t)dt$。
根据定积分的计算法则$\int_{a}^{b}(f(x)-g(x))dx=\int_{a}^{b}f(x)dx-\int_{a}^{b}g(x)dx$,可得:
$\int_{0}^{1}-4(1 - t)dt=-4\int_{0}^{1}(1 - t)dt=-4(\int_{0}^{1}1dt-\int_{0}^{1}tdt)$
分别计算两个定积分:- $\int_{0}^{1}1dt=t\big|_{0}^{1}=1 - 0 = 1$。
- $\int_{0}^{1}tdt=\frac{1}{2}t^2\big|_{0}^{1}=\frac{1}{2}(1^2 - 0^2)=\frac{1}{2}$。
将结果代入上式可得:
$-4(\int_{0}^{1}1dt-\int_{0}^{1}tdt)=-4(1 - \frac{1}{2})=-4\times\frac{1}{2}=-2$