取∂D的定向逆时针方向,则由 Green公式得 xav= e O 例8.8.4计算第二类曲线积分 图884 ∫e'smy-m)+(2cosy-m 其中L为圆(x-a)2+y2=a2(a>0)的上半圆周部分,方向为从点A2a,0), 到原点O0,0)(图885)。 解为了使用 Green公式以简化运算,作自O至A的有向线段OA,把L与 OA合并就得一条定向为逆时针方向的有向闭曲线, 记其所围区域为D。利用 Green公式可得 (e sin y-mry )dx +(e cos y-m)a (e cos y-m)-(e sin y-mry) dxdy =middy= 图885 再计算沿OA的曲线积分,因为OA的方程为y=0,x:0→2a,所以 ∫esmy-m)k+( (e cos y-m)hy=。0d+0=0 代入前面的式子即得 mza I(e sin y-mmy )dx+(e cos y-m)dy= 例885计算曲线积分/=的二,其中L为一条分段光滑,且不经 过原点的简单闭曲线(即不自交的闭曲线),方向为正向。 解记P= 。当x2+y2≠0时,P,Q及其一阶偏导 数均连续,且 L所围的区域D不包含原点时,由 Green公式知,I=0。 当L所围的区域D包含原点时,取适当小的r>0,使圆周l:x2+y2=r2位 于D内,以逆时针方向作为l的正向。于是,由L和/所围的复连通区域D1不包 含原点。D1的边界是有向闭曲线L∪,其中与l方向相反。由 Green公式,2 y e y P x Q 。 取 D 的定向逆时针方向,则由 Green 公式得 D D y y e dxdy xe dy 2 2 xe dy OA y 2 e xe dx x 1 1 2 1 1 0 2 。 例 8.8.4 计算第二类曲线积分 L x x (e sin y my)dx (e cos y m)dy, 其中 L 为圆 2 2 2 (x a) y a ( a 0 )的上半圆周部分,方向为从点 A(2a, 0), 到原点 O(0, 0) (图 8.8.5)。 解 为了使用 Green 公式以简化运算,作自 O 至 A 的有向线段 OA ,把 L 与 OA 合并就得一条定向为逆时针方向的有向闭曲线, 记其所围区域为 D 。利用 Green 公式可得 e y my dx e y m dy x x L O A ( sin ) ( cos ) D x x e y my dxdy y e y m x ( cos ) ( sin ) D m a m dxdy 2 2 。 再计算沿 OA 的曲线积分,因为 OA 的方程为 y 0, x : 0 2a ,所以 O A x x (e sin y my)dx (e cos y m)dy= 0 0 0 2 0 a dx 。 代入前面的式子即得 2 ( sin ) ( cos ) 2 m a e y my dx e y m dy L x x 。 例 8.8.5 计算曲线积分 L x y xdy ydx I 2 2 ,其中 L 为一条分段光滑,且不经 过原点的简单闭曲线(即不自交的闭曲线),方向为正向。 解 记 2 2 x y y P , 2 2 x y x Q 。当 0 2 2 x y 时, P ,Q 及其一阶偏导 数均连续,且 y P x y y x x Q 2 2 2 2 2 ( ) 。 当 L 所围的区域 D 不包含原点时,由 Green 公式知, I 0。 当 L 所围的区域 D 包含原点时,取适当小的 r 0 ,使圆周 l : 2 2 2 x y r 位 于 D 内,以逆时针方向作为 l 的正向。于是,由 L 和 l 所围的复连通区域 D1 不包 含原点。 D1 的边界是有向闭曲线 L l ,其中 l 与 l 方向相反。由 Green 公式, y B A O x 图 8.8.4 x O y A 图 8.8.5