已知L是圆周x^2+y^2=1,n为L的外法线向量,u(x,y)=(1/12)(x^4+y^4),

作者&投稿:比梁 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
已知L是圆周x^2+y^2=1,n为L的外法线向量,u(x,y)=(1/12)(x^4+y^4),求偏导数au/an~

令F(x,y,z)=x^2+y^2+x^2-1
则球面的法向量为(Fx,Fy,Fz)=(2x,2y,2z) Fx 表示F对x的偏导
则在点M(0,0,1)处球面的法向量(0,0,2)
则与这个法向量方向相同的单位向量为(0,0,1)
这个方向导数为 偏u/偏l=1*0+1*0+1*1=1

有个简单方法,因为圆周是个x,y地位相同的形状,
所以∫y^2ds=∫x^2ds
所以原积分=(1/2)∫(x^2+y^2)ds=(1/2)∫ds=(1/2)*2π=π

首先你要知道什么是外法线向量,在圆上外法线向量就是改点沿着半径向外的向量。
逆时针切向量就是与圆相切且方向为逆时针方向,而x轴逆时针旋转90度也是y轴、所以角(n,x)=角(t,y),当然这个是有方向的角度.第一个角表示的是从n开始到x(你可以自己画画)
角(n,y)=180-(t,x),当然有cos(n,y)=-cos(t,x)。补充:n为外法线向量,t为逆时针方向的切向量。
希望对你有帮助 ,你考研考过了吧?

说说怎么想的:

1、按照方向导数的定义写出表达式,转化为向量乘积形式,那个s是单位法向量,注意到单位法向量和方向余弦的关系写出第二行。

2、格林公式要的是切向量,而得到的是法向量,而且题目要求是单位圆上逆时针的切向量,凭空想象很困难,但是那个切向量不就是法向量旋转90度?

那怎么转90度呢?

1、利用旋转矩阵(我也忘了,但我知道有这么回事)

2、利用复数,因为一个复数乘以虚数单位i,相当于逆时针旋转90度,要的就是这个,而且复数也是向量。

把i写成模和相角的形式,然后欧拉公式展开,计算得到切向量。

和题目对比之后转成第二类曲线积分,然后格林公式,搞定。



令F(x,y,z)=x^2+y^2+x^2-1
则球面的法向量为(Fx,Fy,Fz)=(2x,2y,2z) Fx 表示F对x的偏导
则在点M(0,0,1)处球面的法向量(0,0,2)
则与这个法向量方向相同的单位向量为(0,0,1)
这个方向导数为 偏u/偏l=1*0+1*0+1*1=1



重点在处理角度上的法向量和切向量的转化 法向量规定向外你可以做个图把法向量投影到xy正方向再把切向量投影到相应方向 注意其实你可以选择逆时针的切向量和顺时针的切向量 如答案他选择逆时针的切向量 投影到xy轴 发现切向量投影到x轴时是负半轴 故前加负号 如果选择顺时针 则dy那一项前加负号 下一步用格林时顺时针方向亦为负 故选择顺时针逆时针切向量结果相同。


求曲线积分fxy^2dy-x^2ydx其中L为圆周x^2+y^2=a^2的正方向 为什么我算...
P=-x^2y Q=xy^2 ∂P\/∂y=-x^2 ∂Q\/∂x=y^2 根据格林公式:∫(L)fxy^2dy-x^2ydx=∫∫(D)[y^2-(-x^2)]dxdy=∫(0,2π)dθ∫(0,a)r^3dr=πa^4\/2

1.设L为圆周 x^2+y^2=a^2 ,x0的一段,计算x2ds.L?
ds = √[(-a sin(t) dt)^2 + (a cos(t) dt)^2].化简得到 ds = a dt。现在我们要计算的是 x^2 ds,将 x 的表达式带进去:x^2 ds = (a cos(t))^2 (a dt)= a^3 cos^2(t) dt.接下来,我们要确定积分的范围。由于 L 是圆周 x^2 + y^2 = a^2 的一段,对应的 ...

设L为圆周x^2+y^2=R^2的逆时针方向,则∮(2x^2)ydx+x(x^2+y^2)dy=?
则∮(2x^2)ydx+x(x^2+y^2)dy=a^4π\/2 解答过程如下:用参数法,原式=∮L2x^2ydx+a^2xdy =∫∫a^4(cosθ)^2(1-2(sinθ)^2) (上限是2π,下限是0)=∫∫a^4(1\/2(cosθ)^2+1\/2((1+c0s4θ)\/2))=a^4π\/2 ...

设L为圆周x^2+y^2=a^2,取正向,由格林公式知∮L2x^2ydx+x(x^2+y^2...
用参数法,原式=∮L2x^2ydx+a^2xdy =∫∫a^4(cosθ)^2(1-2(sinθ)^2) (上限是2π,下限是0)=∫∫a^4(1\/2(cosθ)^2+1\/2((1+c0s4θ)\/2))=a^4π\/2 应该是这样,这种题目要注意是否包括原点,这个题目与路径有关,在于路径无关且路径是封闭的,要讨论是否包括原点,不...

设L为圆周:x^2+y^2=16,则曲线积分I=∮L 2xyds的值为 。。。 谢谢,最后...
1、曲线关于坐标轴对称,被积函数关于x和y均为奇函数,结果为0 2、z=ln(x³+y³)dz=1\/(x³+y³)d(x³+y³)=1\/(x³+y³)dx³+1\/(x³+y³)dy³=3x²\/(x³+y³)dx+3y²\/(x³+y&...

∮L xy^2dy-x^2ydx\/x^2+y^2 其中L是圆周x^2+y^2=a^2的顺时针方向
【L】∮(xy²dy-x²ydx)\/(x²+y²) 其中L是圆周x²+y²=a²的顺时针方向 解:P=-x²y\/(x²+y²);∂P\/∂y=[-x²(x²+y²)+2x²y²]\/(x²+y²)²=x²(...

L是圆周x^2+y^2=1,求对弧长的曲线积分∮L(x^2+y^2)ds?
设x=cosu,y=sinu,则ds=√[(dx)^2+(dy)^2]=du,所以∮L(x^2+y^2)ds=∫<0,2π>du=2π。

∮√x^2+y^2ds(其中L为圆周x^2+y^2=ax)的值是多少
在坐标上画出此 圆,此圆与y轴相切于原点,设与x轴的另一交点为A,于是︱OA︱=a。在其上半圆上 任取一点P(x,y),联接OP,并设∠POA=t;那么∠OPA=90°(直径上的圆周角),故 x=OPcost,y=OPsint;而OP=acost,代入即得x=acost=(a\/2)(1+cos2t), y=asintcost=(a\/2)sin2t....

求第一类曲线积分∮L(x^2+y^2+y^3)ds , 其中L是圆周x^2+y^2=ax
详情如图所示 有任何疑惑,欢迎追问

∮(x^2+y^2)^n ds , 其中L为圆周x^2+y^2=a^2, 弧长的曲线积分
x=acos(t), y=asin(t)。因为这里半径是a不是根号a。。别被楼下误导 因此ds=rdt=adt因为半径是a。具体这一步怎么出来的参考任何一本曲线积分或多元微积分的书,看看坐标转换。因此∮(a^2n)adt= 因为a是常数不是变量直接提出来=a^(2n+1)∮1dt=2(pai)a^(2n+1),因为t从0到2pai,或从...

武陟县13536613257: 已知L是圆周x^2+y^2=1,n为L的外法线向量,u(x,y)=(1/12)(x^4+y^4),求偏导数au/an答案说:au/an=au/ax - au/ay,请问是怎么算的?. -
饶亭林比:[答案] 令F(x,y,z)=x^2+y^2+x^2-1 则球面的法向量为(Fx,Fy,Fz)=(2x,2y,2z) Fx 表示F对x的偏导 则在点M(0,0,1)处球面的法向量(0,0,2) 则与这个法向量方向相同的单位向量为(0,0,1) 这个方向导数为 偏u/偏l=1*0+1*0+1*1=1

武陟县13536613257: 若曲线L是圆周x^2+y^2=1,则曲线积分∫Lds= -
饶亭林比:[答案] 设x=rcost,y=rsint 代入圆周x^2+y^2=1得 r=1 ∴x=cost,y=sint 则dx/dt=-sint,dy/dt=cost ∴ds=√[(dx/dt)²+(dy/dt)²]=dt ∴曲线积分∫Lds=∫(0,2π)dt=2π,(∫(0,2π)表示从0到2π的积分).

武陟县13536613257: 求曲线积分设L是圆周x^2+y^2=1,则∫(x - y^2)ds=? -
饶亭林比:[答案] 可用对称性. ∫L (x - y^2) ds = ∫L x ds - ∫L y^2 ds = 0 - (1/2)∫L (x^2 + y^2) ds = (- 1/2)∫L (1) ds = (- 1/2) * 2π = - π

武陟县13536613257: L是圆周x^2+y^2=1,求对弧长的曲线积分∮L(x^2+y^2)ds. -
饶亭林比: 设x=cosu,y=sinu,则ds=√[(dx)^2+(dy)^2]=du, 所以∮L(x^2+y^2)ds=∫<0,2π>du=2π.

武陟县13536613257: L为圆周x^2+y^2=1,则∮Le^x^2+y^2ds= -
饶亭林比: 设x=cost,y=sint 被积函数化成e^(cost)^2+(sint)^2 dt, t从0到2pi e^(cost)^2可以用泰勒展式展开,不过化起来似乎比较麻烦.

武陟县13536613257: L为圆周x^2+y^2=1,则∫L x^2ds=?答案是π,我算的π/2,哪里算错了??如图 -
饶亭林比: 圆的周长是2π,不是π啊

武陟县13536613257: 设L是X^2+Y^2=1的下半圆周,则曲线积分ds的值为多少,求详解 -
饶亭林比: 下半圆周,则y ≤ 0 先化为参数方程: 令x = cost,y = sint,π ≤ t ≤ 2π 则dx = - sint dt,dy = cost dt 则ds = √((dx)² + (dy)²) dt ds = √(sin²t + cos²t) dt ds = dt

武陟县13536613257: 曲线积分(x^3+xy^2)ds,其中L为圆周x^2+y^2=1 -
饶亭林比: 被积函数关于x是奇函数,积分曲线关于y轴对称,因此本题结果为0,无需计算.

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饶亭林比: 求∮√(x²+y²)ds(其中L为圆周x²+y²=ax)的积分值 解:L:x²-ax+y²=(x-a/2)²+y²-a²/4=0,故得(x-a/2)²+y²=a²/4,这是一个圆心在(a/2,0),半径r=a/2的圆;故写成参数形式就是:x=(a/2)(1+cos2t),y=(a/2)sin2t,t∈[-π/2,π/2]. ds=√[(dx/...

武陟县13536613257: 已知直线L与圆x^2+y^2=1相切,并且在两坐标轴上的截距之和为根号3,则L与两坐标轴围成的S为? -
饶亭林比: 设直线分交x于A(a,0),y轴B(0,y)令AB=c 则c=√(a^2+b^2) 很明显1/2*|ab|=1/2*1*c 于是(ab)^2=a^2+b^2=(a+b)^2-2ab=3-2ab(ab)^2+2ab-3=0 ab=1或ab=-3 于是S=|ab|/2=1/2或3/2 当ab=1时,又a+b=√3 则a、b是方程x^2-√3x+1=0的两根 很明...

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