在考研数学答疑辅导过程中,宝刀君昨天晚上收到学生求助的这样一道题,即下图的例题7:
学生拿到题后,产生的主要疑问是:
这是一道求第二类曲线积分的题目,按照考纲要求,必然是考格林公式,只不过与常见题目不同的地方在于:
第一,曲线L只是笼统的解说说:绕过原点、封闭正向;
第二,被积函数中的分母φ(x)具体形式未知,只告诉了φ(1)=1;
综上,本题是格林公式与微分方程两个知识点结合在一块考,在第一问中求出φ(x)后,方可求出第二问。
这道题的题干描述上,已经说了L是“绕过原点的正向闭曲线”,即“封闭曲线L包围原点(0,0)”,然而在解答过程中,它又写的是“任取一条不绕过原点的正向闭曲线L”,先不论后边的解题过程,单单这两句,就已经对学生产生了困扰:“到底L是过没过原点啊?”
算了,我分不清你到底绕没绕原点,反正你是把我给绕晕了,洗洗睡吧。。。
这里可以肯定的是,要以题干的描述为主,根据题干可知,L是包含原点的,为了避免混淆,宝刀君建议学生将上面这图画红线的1处 ,把解题过程中的:“任取一条不绕过原点的正向闭曲线L ” 改成 ” 任取一条不绕过原点的正向闭曲线 L' ”,
接下来画红线的第二句:“由格林公式得”,这句话写在这里,可就大错特错了。
因为下面这两个恒等式,是根据题干描述得出来的,L1+L3、L2逆+L3,就等价于题干描述的L:封闭正向绕过原点(包含原点),所以按照题干描述,可以写出这两个恒等式,另一方面,你给出的曲线是包含原点的,而分母φ(x)未知,不清楚此时(0,0)点是不是满足这个分式,如果(0.0)点代入到分母中无意义,那么格林公式的使用条件被破坏,根本就不能用格林公式。
因此,画红线的第二句:“由格林公式得”,这句话写在这里,是错误的,可以改成“由题干得”。
当φ(x)求解出来后,剩下的第二问就很常见了,太熟悉不过了,纯粹是套路,对此的深度解析,可以参考我之前写的文章(认真看完,你就明白格林公式究竟是怎么一回事了):
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