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文档简介

.,11.4平面曲线积分与路径无关的条件,返回,.,定理11.2设D是单连通域,在D内具有一阶连续偏导数,(i)沿D中任意按段光滑闭曲线L,有,(ii)对D中任一按段光滑曲线L,曲线积分,(iii),(iv)在D内处处成立,与路径无关,只与L的起点及终点有关.,函数,则以下四个条件等价:,是D内是某一函数,的全微分,即,.,证明(i)(ii),设,为D内任意两条由A到B的有向分段光滑曲,线,则,(根据条件(i),所以,证明(ii)(iii),在D内取定点,因曲线积分,则,同理可证,因此有,和任一点B(x,y),与路径无关,有函数,.,证明(iii)(iv),设存在函数u(x,y)使得,则,P,Q在D内具有连续的偏导数,所以,从而在D内每一点都有,.,证明(iv)(i),设L为D中任一分段光滑闭曲线,利用格林公式,得,所围区域为,证毕,由条件(iv),在D上处处成立,.,由上述证明可看到,在定理的条件下,二元函数:,具有性质:du=Pdx+Qdy,称u(x,y)为Pdx+Qdy在域D内的一个原函数.,.,说明:,根据定理2,若在某区域内,则,2)可用积分法求du=Pdx+Qdy在域D内的原函数:,及动点,或,则原函数为,取定点,1)计算曲线积分时,可选择方便的积分路径;,.,例1试应用曲线积分求,的原函数.,解这里,在整个平面上成立,由定理2,曲线积分,.,线段于是有,只与起点A和终点B有关,而与路线的选择无关.,.,例2.设质点在力场,作用下沿曲线L:,由,移动到,求力场所作的功W,解:,令,则有,可见,在不含原点的单连通区域内积分与路径无关.,.,取圆弧,.,解,.,例4:计算积分,其中C是,上半圆周,顺时针方向为正。,例5:已知点O(0,0)及点A(1,1),且曲线积分,与路径无关,试确定常数a,b,,并计算曲线积分。,.,全微分求积(全微分方程),设函数P(x,y),Q(x,y)上在单连通区域D有连续偏,导数,且,是某个函数u的全微分,且,则,(u的求法),例求,的一个原函数,并计算,上述求原函数的过程称为全微分求积(分).,.,原函数的另一种求法:,例,求u,为全微分方程.,若P(x,y)dx+Q(x,y)dy是某二元函数的的全微分,,称方程,求出原函数u(

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