积分路径(x-a/2)+y=a/4是一个圆心在(a/2,0),且半径r=a/2的圆;
在坐标上画出此 圆,此圆与y轴相切于原点,设与x轴的另一交点为A,于是︱OA︱=a。
在其上半圆上 任取一点P(x,y),联接OP,并设∠POA=t;那么∠OPA=90°(直径上的圆周角),故 x=OPcost,y=OPsint;
而OP=acost,代入即得x=acost=(a/2)(1+cos2t), y=asintcost=(a/2)sin2t.;
这样,积分限为[-π/2,π/2]。
要注意的是:不能把此圆的参数方程写成x=a/2+(a/2)cost=(a/2)(1+cost),y=(a/2)sint; 因为这样转化,积分限为[0,2π],最后得∮√(x+y)ds=0。
扩展资料
把函数在某个区间上的图象[a,b]分成n份,用平行于y轴的直线把其分割成无数个矩形,再求当n→+∞时所有这些矩形面积的和。只要是上方的函数减去下方的函数,然后积分,就绝对不会出现符号问题。
平时的积分,由于减去的是x轴的函数,也就是y=0;而在x轴下方的图形,自然要x轴的函数减去x轴下方的函数,也就是 0 - f(x) = - f(x),这就是负号的来源。负号不是人为加上去的,而是由x轴减下方函数所固有的。
求∮√(x²+y²)ds(其中L为圆周x²+y²=ax)的积分值
解:L:x²-ax+y²=(x-a/2)²+y²-a²/4=0,故得(x-a/2)²+y²=a²/4,这是一个圆心在(a/2,0),半径r=a/2的圆;故写成参数形式就是:x=(a/2)(1+cos2t),y=(a/2)sin2t,t∈[-π/2,π/2].
ds=√[(dx/dt)²+(dydt)²]dt=√[(-asin2t)²+(acos2t)²]dt=adt
故∮√(x²+y²)ds=[-π/2,π/2]a∫√[(a²/4)(1+cos2t)²+(a²/4)sin²2t]dt
=[-π/2,π/2](a²/2)∫√(2+2cos2t)dt=[-π/2,π/2][(√2)a²/2]∫√(1+cos2t)dt
=[-π/2,π/2][(√2)a²/2]∫√(2cos²t)dt=[-π/2,π/2](a²)∫costdt
=(a²)sint︱[-π/2,π/2]=a²[sin(π/2)-sin(-π/2)]=2a².