题目
设闭区域D的正向边界L是光滑的简单闭曲线,则不能表示区域D的面积的是(A. int_(L)xdyB. int_(L)ydxC. (1)/(2)int_(L)xdy-ydxD. iint_(D)dxdy
设闭区域$D$的正向边界$L$是光滑的简单闭曲线,则不能表示区域$D$的面积的是(
A. $\int_{L}xdy$
B. $\int_{L}ydx$
C. $\frac{1}{2}\int_{L}xdy-ydx$
D. $\iint_{D}dxdy$
题目解答
答案
B. $\int_{L}ydx$
解析
本题考查格林公式的应用,特别是利用曲线积分计算平面区域面积的方法。关键在于理解不同曲线积分形式与区域面积的关系。需注意:
- 格林公式的转换:将二重积分转化为曲线积分时,需选择适当的被积函数使得其偏导数之差为1;
- 符号问题:不同曲线积分形式可能导致结果符号不同,需判断是否直接对应面积。
选项分析
选项A:$\int_{L} x \, dy$
- 应用格林公式:令$P=0$,$Q=x$,则$\frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} = 1 - 0 = 1$;
- 积分结果:$\int_{L} x \, dy = \iint_{D} 1 \, dx dy = \text{面积}$;
- 结论:能表示面积。
选项B:$\int_{L} y \, dx$
- 应用格林公式:令$P=y$,$Q=0$,则$\frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} = 0 - 1 = -1$;
- 积分结果:$\int_{L} y \, dx = \iint_{D} (-1) \, dx dy = -\text{面积}$;
- 结论:结果为面积的相反数,不能直接表示面积。
选项C:$\frac{1}{2} \int_{L} (x \, dy - y \, dx)$
- 应用格林公式:令$P=-y$,$Q=x$,则$\frac{\partial Q}{\partial x} - \frac{\partial P}{\partial y} = 1 + 1 = 2$;
- 积分结果:$\frac{1}{2} \int_{L} (x \, dy - y \, dx) = \frac{1}{2} \cdot 2 \iint_{D} 1 \, dx dy = \text{面积}$;
- 结论:能表示面积。
选项D:$\iint_{D} dx dy$
- 直接定义:二重积分$\iint_{D} 1 \, dx dy$即为区域$D$的面积;
- 结论:能表示面积。