二重微积分问题,“设f(x,y)在单位圆上有连续一阶偏导数,且在边界值上取值为零”这句话怎么理解? 10

二重微积分问题,“设f(x,y)在单位圆上有连续一阶偏导数,且在边界值上取值为零”这句话怎么理解?为什么通过上面这句话就推导出0到2π上的f(cosx,sinx)dx=0... 二重微积分问题,“设f(x,y)在单位圆上有连续一阶偏导数,且在边界值上取值为零”这句话怎么理解?为什么通过上面这句话就推导出 0到2π上的f(cosx,sinx)dx=0? 展开
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兔老大米奇
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2019-12-18 · 醉心答题,欢迎关注
知道小有建树答主
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单位圆边界就是x^2+y^2=1,

即x=cost,y=sint,0≤t≤2π。

f(x,y)在单位圆边界值上取值为零,即f(cost,sint)=0,

也可以写成f(cosx,sinx)=0,所以∫<0→2π>f(cosx,sinx)dx=0050。

设h(x,y)=f(x,y)-g(x,y).

则h(x,y)在D上有连续偏导数,且在∂D上恒等于0.

由h(x,y)连续,D是有界闭区域,h(x,y)可在D上取得最大最小值.

若最大最小值都是在∂D上取得,即有h(x,y)的最大最小值都是0.

h(x,y)恒等于0,f(x,y)=g(x,y)对任意(x,y)∈D成立.

于是▽f(x,y)=▽g(x,y)也对任意(x,y)∈D成立,自然也对(x,y)∈D^0成立.

若最大最小值不都在∂D上取得,设h(x,y)在(x0,y0)∈D^0处取得最大值或最小值.

则有▽f(x0,y0)-▽g(x0,y0)=▽h(x0,y0)=0.

即存在(x0,y0)∈D^0,使▽f(x0,y0)=▽g(x0,y0)。

扩展资料

举例

设f(x,y)在D:x2+y2≤1上有连续偏导数,且在边界上函数值为零,f(0,0)=2008.则

limε→0+∬ε2≤x2+y2≤1xf′x+yf′yx2+y2dxdy等于:

因为

∬ɛ2≤x2+y2≤1xf′x+yf′yx2+y2dxdy

=∬ɛ2≤x2+y2≤1(∂∂x(xx2+y2f(x,y))+∂∂y(yx2+y2f(x,y)))dxdy-∬ɛ2≤x2+y2≤1(∂∂x(xx2+y2)+∂∂y(yx2+y2))f(x,y)dxdy=I1+I2.计算可得,I2

=∬ɛ2≤x2+y2≤10dxdy=0.注意到f(x,y)在x2+y2=1上的函数值为零,故利用格林公式以及积分中值定理可得可得,

I1=∮x2+y2=1xx2+y2f(x,y)dy−yx2+y2f(x,y)dx-∮x2+y2=ɛ2xx2+y2f(x,y)dy−yx2+y2f(x,y)dx

=0-1ɛ2∮x2+y2=ɛ2xf(x,y)dy−yf(x,y)dx

=-1ɛ2∬x2+y2≤ɛ2[(f+xf′x)+(f+yf′y)]dxdy

=-π(2f(ξ,η)+ξf′x(ξ,η)+ηf′y(ξ,η)),其中ξ2+η2=1。

因此,∬ɛ2≤x2+y2≤1xf′x+yf′yx2+y2dxdy=-π(2f(ξ,η)+ξf′x(ξ,η)+ηf′y(ξ,η)),

ξ2+η2=1.当ɛ→0时,(ξ,η)→(0,0),又因为f(x,y)在D:x2+y2≤1上有连续偏导数,所以,

limɛ→0∬ɛ2≤x2+y2≤1xf′x+yf′yx2+y2dxdy

=-limɛ→0π(2f(ξ,η)+ξf′x(ξ,η)+ηf′y(ξ,η)

=-2πf(0,0)

=-4016π.

故答案为:-4016π。

ctgong19428dacd
2017-08-03 · TA获得超过3074个赞
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单位圆边界就是x^2+y^2=1,即x=cost,y=sint,0≤t≤2π。
f(x,y)在单位圆 边界值上取值为零,即f(cost,sint)=0,也可以写成f(cosx,sinx)=0,
所以∫<0→2π>f(cosx,sinx)dx=0
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落叶静秋
2019-11-21
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因为0到2π上的f(cosx,sinx)表示在极坐标状态下,也就是对应的直角坐标f(x,y)在单位圆上取值。积分的定义即为求和。由题意得,0到2π上的f(cosx,sinx)dx=0
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守护婷嘿83
2020-06-15
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可以把证明题答案全部发出来么
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doubleIkou
2019-10-27
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这本是什么书
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