题目
设P(x,y),Q(x,y)在单连通区域D内有一阶连续偏导数,则在D内曲线积分与路径无关的条件是A. 充分条件B. 必要条件C. 充要条件D. 既非充分也非必要条件
设P(x,y),Q(x,y)在单连通区域D内有一阶连续偏导数,则在D内曲线积分与路径无关的条件是
A. 充分条件
B. 必要条件
C. 充要条件
D. 既非充分也非必要条件
题目解答
答案
C. 充要条件
解析
步骤 1:理解曲线积分与路径无关的定义
曲线积分与路径无关意味着在单连通区域D内,对于任意两点A和B,从A到B的积分值与路径的选择无关,只取决于A和B的位置。
步骤 2:理解单连通区域的性质
单连通区域是指没有“洞”的区域,即在该区域内任意闭合曲线都可以连续地收缩到一个点,而不会遇到任何障碍。
步骤 3:应用格林定理
格林定理指出,如果P(x,y)和Q(x,y)在单连通区域D内有一阶连续偏导数,那么在D内曲线积分与路径无关的充要条件是:∂Q/∂x = ∂P/∂y。
步骤 4:分析选项
A. 充分条件:如果∂Q/∂x = ∂P/∂y,则曲线积分与路径无关,但反之不一定成立。
B. 必要条件:如果曲线积分与路径无关,则∂Q/∂x = ∂P/∂y,但反之不一定成立。
C. 充要条件:如果∂Q/∂x = ∂P/∂y,则曲线积分与路径无关,反之亦然。
D. 既非充分也非必要条件:这与格林定理的结论不符。
曲线积分与路径无关意味着在单连通区域D内,对于任意两点A和B,从A到B的积分值与路径的选择无关,只取决于A和B的位置。
步骤 2:理解单连通区域的性质
单连通区域是指没有“洞”的区域,即在该区域内任意闭合曲线都可以连续地收缩到一个点,而不会遇到任何障碍。
步骤 3:应用格林定理
格林定理指出,如果P(x,y)和Q(x,y)在单连通区域D内有一阶连续偏导数,那么在D内曲线积分与路径无关的充要条件是:∂Q/∂x = ∂P/∂y。
步骤 4:分析选项
A. 充分条件:如果∂Q/∂x = ∂P/∂y,则曲线积分与路径无关,但反之不一定成立。
B. 必要条件:如果曲线积分与路径无关,则∂Q/∂x = ∂P/∂y,但反之不一定成立。
C. 充要条件:如果∂Q/∂x = ∂P/∂y,则曲线积分与路径无关,反之亦然。
D. 既非充分也非必要条件:这与格林定理的结论不符。