题目
22.【判断题】设L为连结点(0,0)到(1,1)的直线段,则有int_(L)(x^2+y^2)dsleqint_(L)(x+y)ds.A. 对B. 错
22.【判断题】设L为连结点(0,0)到(1,1)的直线段,则有$\int_{L}(x^{2}+y^{2})ds\leq\int_{L}(x+y)ds$.
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
本题考查对第一类曲线积分性质的理解与运用,解题的关键思路是通过比较被积函数在积分路径上的大小关系,再依据第一类曲线积分的保序性来判断积分值的大小。
- 确定积分路径:
已知$L$为连结点$(0,0)$到$(1,1)$的直线段,其方程为$y = x$,$x$的取值范围是$[0,1]$。 - 比较被积函数大小:
在积分路径$L$上,$y = x$,那么$x + y = 2x$,$x^{2}+y^{2}=x^{2}+x^{2}=2x^{2}$。
计算$(x + y)-(x^{2}+y^{2})$可得:
$(x + y)-(x^{2}+y^{2})=2x - 2x^{2}=2x(1 - x)$
因为$x\in[0,1]$,所以$2x\geq0$,$1 - x\geq0$,则$2x(1 - x)\geq0$,即$(x + y)-(x^{2}+y^{2})\geq0$,所以$x + y\geq x^{2}+y^{2}$,且在$(0,1)$上$x + y> x^{2}+y^{2}$。 - 根据第一类曲线积分的保序性判断积分大小:
第一类曲线积分的保序性为:若在曲线$L$上$f(x,y)\leq g(x,y)$,且$f(x,y)$,$g(x,y)$在$L$上连续,则$\int_{L}f(x,y)ds\leq\int_{L}g(x,y)ds$。
由于在$L$上$x^{2}+y^{2}\leq x + y$,且$x^{2}+y^{2}$和$x + y$在$L$上连续,所以$\int_{L}(x^{2}+y^{2})ds\leq\int_{L}(x + y)ds$。