解答题 3.(1997年试题,三)计算曲线积分其中C是曲线
【正确答案】分析积分曲线的几何特点,可知积分曲线是圆柱面与平面之交线,因此可将曲线写成参数方程形式,取极角θ为参数,这样可将原曲线积分化为对参数θ的定积分.令x=cosθ,y=sinθ,则z=2一cosθ+sinθ(0≤θ≤π).于是此外,曲线C封闭,可利用Stokes公式将其化为第二型曲面积分,同样可得结果.
解析二用斯托克斯公式计算,设∑为平面x一y+z=2的下侧被曲线C所围成的部分,Dxy={(x,y|x2+y2≤1}为∑在xoy平面上的投影区域,则有
解析三将空间曲线积分化为平面曲线积分.曲线C在xy平面上的投影曲线是C'=x2+y2=1,z=0,取顺时针方向.由曲线方程得z=2一x+y,dz=一dx+dy,将其代入被积表达式得原积分=∮C'(2一x)dx+(2x一2一y)dy+(x一y)(一dx+dy)
【答案解析】