题目
2. (10.0分) 设L是以A(-1,0),B(-3,2)及C(3,0)为顶点的三角形域的周界沿ABCA方向,则oint_(L)(3x-y)dx+(x-2y)dy等于____A. -8;B. 0;C. 8;D. 20
2. (10.0分) 设L是以A(-1,0),B(-3,2)及C(3,0)为顶点的三角形域的周界沿ABCA方向,则$\oint_{L}(3x-y)dx+(x-2y)dy$等于____
A. -8;
B. 0;
C. 8;
D. 20
题目解答
答案
C. 8;
解析
考查要点:本题主要考查格林定理的应用,将闭合曲线积分转化为二重积分,并结合三角形面积计算求解。
解题核心思路:
- 识别积分路径:题目中的积分路径是三角形的闭合周界,符合格林定理的适用条件。
- 应用格林定理:将线积分转换为二重积分,计算被积函数的偏导数之差。
- 计算区域面积:利用三角形顶点坐标计算面积,最终得到积分结果。
破题关键点:
- 正确应用格林定理,注意曲线方向与定理中正方向(逆时针)一致。
- 准确计算偏导数,避免符号错误。
- 三角形面积公式的正确应用,确保代入坐标无误。
根据格林定理,闭合曲线积分可转化为二重积分:
$\oint_{L} (3x-y)dx + (x-2y)dy = \iint_{D} \left( \frac{\partial}{\partial x}(x-2y) - \frac{\partial}{\partial y}(3x-y) \right) dA$
步骤1:计算偏导数
- $\frac{\partial}{\partial x}(x-2y) = 1$
- $\frac{\partial}{\partial y}(3x-y) = -1$
步骤2:代入格林定理
$\iint_{D} \left( 1 - (-1) \right) dA = \iint_{D} 2 \, dA$
步骤3:计算三角形面积
三角形顶点为$A(-1,0)$,$B(-3,2)$,$C(3,0)$,面积公式为:
$\text{面积} = \frac{1}{2} \left| x_1(y_2 - y_3) + x_2(y_3 - y_1) + x_3(y_1 - y_2) \right|$
代入坐标:
$\text{面积} = \frac{1}{2} \left| (-1)(2-0) + (-3)(0-0) + 3(0-2) \right| = \frac{1}{2} \left| -2 -6 \right| = 4$
步骤4:计算二重积分
$\iint_{D} 2 \, dA = 2 \times 4 = 8$