字典翻译 问答 高中 数学 关于数学分析第一型曲线积分的问题∫x^(4/3)+y^(4/3)ds,积分区域:x^(2/3)+y^(2/3)=a^(2/3)
问题标题:
关于数学分析第一型曲线积分的问题∫x^(4/3)+y^(4/3)ds,积分区域:x^(2/3)+y^(2/3)=a^(2/3)
问题描述:

关于数学分析第一型曲线积分的问题

∫x^(4/3)+y^(4/3)ds,积分区域:x^(2/3)+y^(2/3)=a^(2/3)

孙志卓回答:
  ①积分曲线是星形线,星形线的参数方程是x=a(cost)^3,y=a(sint)^3,0≤t≤2п.   ②代入化简被积函数:   x^(4/3)+y^(4/3)=a^(4/3)[(cost)^4+(sint)^4],   利用三角公式(cost)^2=0.5(1+cos2t)^2,(sint)^2=0.5(1-cos2t)^2★降次再降次,   可得被积函数=0.5a^(4/3)*[1+(cos2t)^2].   ③求ds:   同上利用公式★降次化简可得ds=√(x’)^2+(y’)^2dt=1.5a┃sin2t┃dt.   ④计算原式:   ∫x^(4/3)+y^(4/3)ds=0.75a^(7/3)∫(0到2п)[1+(cos2t)^2]*┃sin2t┃dt,   考虑到被积函数中的┃sin2t┃在0到2п上的符号问题,在去掉绝对值符号时,   需要把积分区间分成四段:0到п/2,п/2到п;п到3п/2;3п/2到2п,   然后逐一积分可得原式=4a^(7/3).
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