18.计算曲线积分 =(int )_(L)^((x^2+y)dx+(x+sqrt {y))dy} ,其中L为从点O(0,0)经过点A(1,0)-|||-到点B(1,1)的一段折线.

题目解答
答案

解析
本题考查对坐标的曲线积分计算,关键是将折线积分拆分为分段积分,再分别计算每段积分。
步骤1:拆分折线路径
曲线$L$是从$O(0,0)$经$A(1,0)$到$B(1,1)$的折线,拆分为两段:
- $L_1$:从$O(0,0)$到$A(1,0)$(水平线段,$y=0$,$dy=0$);
- $L_2$:从$A(1,0)$到$B(1,1)$(竖直线段,$x=1$,$dx=0$)。
步骤2:计算$L_1$的积分$I_1$
在$L_1$上:$y=0$,$dy=0$,$x$从$0$到$1$,则:
$I_1 = \int_{L_1} (x^2 + y)dx + (x + \sqrt{y})dy = \int_{0}^{1} (x^2 + 0)dx + 0 = \int_{0}^{1} x^2 dx$
计算积分:
$\int_{0}^{1} x^2 dx = \left[\frac{x^3}{3}\right]_0^1 = \frac{1}{3} - 0 = \frac{1}{3}$
步骤3:计算$L_2$的积分$I_2$
在$L_2$上:$x=1$,$dx=0$,$y$从$0$到$1$,则:
$I_2 = \int_{L_2} (x^2 + y)dx + (x + \sqrt{y})dy = 0 + \int_{0}^{1} (1 + \sqrt{y})dy$
计算积分:
$\int_{0}^{1} (1 + \sqrt{y})dy = \int_{0}^{1} 1dy + \int_{0}^{1} y^{\frac{1}{2}}dy = \left[y\right]_0^1 + \left[\frac{2}{3}y^{\frac{3}{2}}\right]_0^1 = 1 + \frac{2}{3} = \frac{5}{3}$
步骤4:总积分$I = I_1 + I_2$
$I = \frac{1}{3} + \frac{5}{3} = 2$