题目
设闭区域D的正向边界L是光滑的简单闭曲线,则不能表示区域D的面积的是().A. iint_(D)dxdyB. int_(L)xdyC. int_(L)ydxD. (1)/(2)int_(L)xdy-ydx
设闭区域$D$的正向边界$L$是光滑的简单闭曲线,则不能表示区域$D$的面积的是().
A. $\iint_{D}dxdy$
B. $\int_{L}xdy$
C. $\int_{L}ydx$
D. $\frac{1}{2}\int_{L}xdy-ydx$
题目解答
答案
C. $\int_{L}ydx$
解析
本题考查格林定理的应用,特别是利用曲线积分计算平面区域面积的方法。关键在于理解不同曲线积分形式与区域面积的关系,以及符号的正确性。
核心思路:
- 二重积分$\iint_{D}dxdy$直接表示面积;
- 曲线积分$\int_{L}xdy$和$\int_{L}ydx$通过格林定理转化为面积的正负值;
- 组合形式$\frac{1}{2}\int_{L}(xdy - ydx)$通过叠加消去符号差异,准确表示面积。
破题关键:
- 明确各选项对应的格林定理转换结果;
- 判断符号是否与面积一致。
选项分析
A. $\iint_{D}dxdy$
直接计算区域$D$的面积,显然正确。
B. $\int_{L}xdy$
应用格林定理:
$\int_{L}xdy = \iint_{D}\left( \frac{\partial x}{\partial x} - 0 \right)dxdy = \iint_{D}1 \cdot dxdy = \text{面积}$
结果为正,正确。
C. $\int_{L}ydx$
应用格林定理:
$\int_{L}ydx = \iint_{D}\left( 0 - \frac{\partial y}{\partial y} \right)dxdy = \iint_{D}(-1)dxdy = -\text{面积}$
结果为负,不能直接表示面积。
D. $\frac{1}{2}\int_{L}(xdy - ydx)$
分别计算两部分:
- $\int_{L}xdy = \text{面积}$;
- $\int_{L}(-ydx) = \text{面积}$。
叠加后:
$\frac{1}{2}(\text{面积} + \text{面积}) = \text{面积}$
结果正确。