10. (5.0分) 设L为圆周x^2+y^2=1逆时针方向,则oint_(L)-ydx+xdy=A. 0B. πC. 2πD. 4π
A. 0
B. π
C. 2π
D. 4π
题目解答
答案
解析
本题考查格林公式的应用。解题思路是先判断曲线是否封闭,然后根据格林公式将曲线积分转化为二重积分,最后计算二重积分的值。
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判断曲线是否封闭:
已知曲线$L$为圆周$x^{2}+y^{2}=1$,显然该曲线是封闭的。 -
应用格林公式:
格林公式为$\oint_{L}Pdx + Qdy=\iint_{D}(\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y})dxdy$,其中$L$为封闭曲线,$D$为$L$所围成的区域,$P = -y$,$Q = x$。
计算$\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y}$:
$\frac{\partial Q}{\partial x}=\frac{\partial (x)}{\partial x}=1$,$\frac{\partial P}{\partial y}=\frac{\partial (-y)}{\partial y}=-1$,则$\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y}=1 - (-1)=2$。
所以$\oint_{L}-ydx+xdy=\iint_{D}2dxdy$。 -
计算二重积分的值:
$\iint_{D}2dxdy = 2\iint_{D}dxdy$,而$\iint_{D}dxdy$表示区域$D$的面积。
已知曲线$L$为圆周$x^{2}+y^{2}=1$,其半径$r = 1$,根据圆的面积公式$S=\pi r^{2}$,可得区域$D$的面积为$\pi\times1^{2}=\pi$。
则$2\iint_{D}dxdy = 2\times\pi = 2\pi$。