题目
计算int_(L)xydx,其中L为从(0,0)到(1,1)的抛物线y=x^2的一段,所得结果为()A. (1)/(3)B. (2)/(3)C. (1)/(2)D. (1)/(4)
计算$\int_{L}xydx$,其中$L$为从$(0,0)$到$(1,1)$的抛物线$y=x^{2}$的一段,所得结果为()
A. $\frac{1}{3}$
B. $\frac{2}{3}$
C. $\frac{1}{2}$
D. $\frac{1}{4}$
题目解答
答案
D. $\frac{1}{4}$
解析
本题考查对坐标的曲线积分的计算。解题思路是先将曲线$L$的方程$y = x^2$代入被积表达式$xydx$,然后根据曲线$L$上$x$的取值范围确定积分上下限,最后计算定积分。
- 将曲线方程代入被积表达式:
已知曲线$L$的方程为$y = x^2$,将其代入到曲线积分$\int_{L}xydx$中,可得$\int_{L}xydx=\int_{L}x\cdot x^2dx=\int_{L}x^3dx$。 - 确定积分上下限:
曲线$L$是从点$(0,0)$到点$(1,1)$的抛物线$y = x^2$的一段,$x$的取值范围是从$0$到$1$,所以定积分的下限为$0$,上限为$1$,即$\int_{L}x^3dx=\int_{0}^{1}x^3dx$。 - 计算定积分:
根据定积分的基本公式$\int x^n dx=\frac{1}{n + 1}x^{n + 1}+C$($n\neq -1$),对$\int_{0}^{1}x^3dx$进行计算:
$\int_{0}^{1}x^3dx=\left[\frac{1}{3 + 1}x^{3 + 1}\right]_{0}^{1}=\left[\frac{1}{4}x^4\right]_{0}^{1}$
将上限$1$和下限$0$代入$\frac{1}{4}x^4$可得:
$\frac{1}{4}\times1^4-\frac{1}{4}\times0^4=\frac{1}{4}-0=\frac{1}{4}$