选择a,b,使Pdx+Qdy在区域D={(x,y)|x2+y2≠0}内为某函数u(x,y)的全微分,其中

admin2018-06-15  50

问题 选择a,b,使Pdx+Qdy在区域D={(x,y)|x2+y2≠0}内为某函数u(x,y)的全微分,其中

选项

答案先确定a,b,使[*],(x,y)∈D. [*]=1/(x2+y2)4[(2y+2x)(x2+y2)2-2(x2+y2).2y(y2+2xy+ax2)] =2/(x2+y2)2[(x+y)(x2+y2)-2y(y2+2xy+ax2)], [*]=-1/(x2+y2)4[(2x+2y)(x2+y2)2-2(x2+y2)2x(x2+2xy+by2)] =2/(x2+y2)3 [-(x+y)(x2+y2)+2x(x2+2xy+by2)], [*](x+y)(x2+y2)-2y(y2+2xy+ax2) =-(x+y)(x2+y2)+2x(x2+2xy+by2) [*]2(x2+xy2+yx2+y2)-2y3-4xy2-2ax2y=2x3+4x2y+2bxy2 [*]-2xy2+2(1-a)x2y=4x2y+2bxy2 [*]-2(b+1)xy2-2(a+1)x2y=0[*]a=-1,b=-1. 此时 [*] 因D不是单连通的,[*]在D成立不足以保证Pdx+Qdyヨ原函数. 进一步讨论是否可直接求出原函数.取特殊路径如图10.11及 u(x,y)=∫0xP(x,1)dx+∫1yQ(x,y)dy (第二个积分中x为常量),将 [*] 因此u=[*]+C为Pdx+Qdy在区域D的原函数.

解析
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