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计算对弧长曲线积分∫xyds其中C为抛物线2x=y^2上由点A(1/2,-1)到点B(2,2)的一段弧

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/16 08:04:28
计算对弧长曲线积分∫xyds其中C为抛物线2x=y^2上由点A(1/2,-1)到点B(2,2)的一段弧
计算对弧长曲线积分∫xyds其中C为抛物线2x=y^2上由点A(1/2,-1)到点B(2,2)的一段弧
2x = y²,(1/2,- 1) → (0,0);(0,0) → (2,2)
対于X型区间:
路径1:x = 1/2 → x = 0,y = - √(2x),dy/dx = - 1/(√2√x)
路径2:x = 0 → x = 2,y = √(2x),dy/dx = 1/(√2√x)
∫_(1) xy ds
= ∫(0→1/2) - x√(2x) * √[1 + 1/(2x)] dx
= ∫(0→1/2) - x√(1 + 2x) dx
= (1/15)[(3x - 1)(1 + 2x)^(3/2)] |(1/2,0)
= (1/15)(- 1 - √2)
= (- 1 - √2)/15
∫_(2) xy ds
= ∫(0→2) x√(2x) * √[1 + 1/(2x)] dx
= ∫(0→2) x√(1 + 2x) dx
= (1/15)[(3x - 1)(1 + 2x)^(3/2)] |(0,2)
= (1/15)[25√5 - (- 1)]
= (1 + 25√5)/15
原式∫c = ∫_(1) + ∫_(2)
= (- 1 - √2)/15 + (1 + 25√5)/15
= (25√5 - √2)/15
対于Y型区间:
只有一个路径:
y = - 1 → y = 2,x = y²/2,dx/dy = y
∫c xy ds = ∫(- 1→2) (y²/2) * y * √(1 + y²) dy
= (1/2)∫(- 1→2) y³√(1 + y²) dy
= (1/30)[(3y² - 2)(1 + y²)^(3/2)] |(- 1,2]
= (1/30)(50√5 - 2√2)
= (25√5 - √2)/15