问答题(2004年重庆大学

设曲面:z=z(x,y)=(y-x2)2+√5/2 x2,柱壁面:9y-9x2+5=0,圆柱体:x2+y2≤1,在三维空间O-XYZ中的“点的集合”分别为G1,G2,G3.

(1)说明“点集”:G=G1∩G2∩G3构成了在三维空间O-XYZ中的有限长度的曲线L.

(2)采用“参数方程”:

,[t∈T;(T为参变数t的“取值集合”)]表示出曲线L.

(3)计算曲线L的“总长度”:L=?

提示:(i)选择参变数t=x,

(ii)考虑柱壁面:y=x2-5/9与圆柱面:x2+y2=1满足相交或满足相切?

[不定积分公式:∫dx=x/2 +a2/2  ln⁡(x+)+C可直接引用]

答案解析

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讨论

设Γ是上半球面x2+y2+z2=R2 (z≥0)上的光滑曲线,起点和终点分别在平面z=0,z=R/2上,曲线的切线与z轴正方向的夹角为常数α∈(0,π/6),求曲线Γ的长度.

计算:∮cdz/((z2+1)(z2+z+1)),其中c:为|z|<1.

计算积分x3 J0 (x)dx

计算sinx/x dxdy,其中D是由直线y=x以及抛物线y=x2围成的区域。

计算∬Dxdxdy,其中D是以O(0,0),A(1,2),B(2,1)为顶点的三角形区域。

设F=yz(2x+y+z)i+xz(x+2y+z)j+xy(x+y+2z)k.求:F沿螺线r=acost∙i+asint∙j+bt∙k的一段(t:0→π/4)所作的功.

计算第二型曲面积分x(x2+1)dydz+y(y2+2)dzdx+z(z2+3)dxdy其中Σ为球面x2+y2+z2=1的外侧.

设曲面:z=z(x,y)=x4+1/2 (√5-4y)∙x2+y2,柱壁面:y=x2-5/9,圆柱体:x2+y2≤1,在三维空间O-XYZ中的“点的集合”分别为G1,G2,G3.(1)说明“点集”:G=G1∩G2∩G3构成了在三维空间O-XYZ中的有限长度的曲线L.(2)采用“参数方程”:,[t∈T;(T为参变数t的“取值集合”)]表示出曲线L.(3)计算曲线L的“总长度”:L=?提示:(i)选择参变数t=x,(ii)考虑柱壁面:y=x2-5/9与圆柱面:x2+y2=1满足相交或满足相切?[不定积分公式:∫dx=x/2 +a2/2 ln⁡(x+)+C可直接引用]

由曲线y=y(x)=(-√3<x≤0)和射线y=-√3 x(x≤0),以及由曲线y=y(x)=(-√3<x≤0)和射线y=-√3 x(x≤0),直线x=-√3围成了两块平面图形F1和F2(其中,F1的边界长度为有限值,而F2的边界长度为无穷大).(1)计算出平面图形F1的面积S1=?(2)计算出平面图形F2的面积S2=?提示:采用平面极坐标(r,θ)作计算较为简单.[不定积分公式:∫tg2θdθ=tgθ-θ+C可直接引用]

计算 ∬∑x3dydz,其中∑: x2/a2 +y2/b2 +z2/c2 =1,z≥0,取外侧.