fxydslim
L
x0i
fiiSi
i
fiiSi
lim2x0i
fiiSi
2fxydsL1
(2)当fxy是y的奇函数,即fiifii时,
fxydslim
L
x0i
fiiSi
i
fiiSi
limx0i
fiiSi
f
i
i
S
i
i
limx0
0Si0(证毕)
i
定理2设函数fxyz在三维光滑或(分段光滑)曲线上可积,且曲线对
称于xoy(或yoz或zox)坐标面,则
(1)当fxyz为关于z(或x或y)的偶函数时,有
fxyzds21fxyzds(其中1是位于对称坐标面一侧的部分);(2)当fxyz为关于z(或x或y)奇函数时,有fxyzds0
推论设函数fxy在二维光滑(或分段光滑)曲线L上可积,L对称于ox和oy
轴,则
(1)当fxy是关于y和x的偶函数时,有Lfxyds4L1fxyds(其中L1
是L位于第Ⅰ象限中的部分)
(2)当fxy是关于y和x中至少某一变量的奇函数时,有fxyds0L
f例1计算
xds
xy1xy
解:∵积分曲线既对称于ox轴又对称于oy轴,且被积函数fxyx是x的xy
奇函数
y
∴原式
xds
xds0
xy1xy
1xy1
x
注:除利用对称性之外,还用到了利用积分曲线方程化简被积函数的技巧。(二)第二类曲线积分的对称问题
定理3设L为xoy平面上关于x轴对称的一条有向光滑曲线弧,其方程是一双值
函数,设为yyx,(axb)。记L1L2分别为L位于x轴的上半部分与下半部分,L1L2分别在x轴上的投影的方向相反,函数Pxy在L上连续,那么
(1)当Pxy关于y为偶函数时,则
Pxydx0L
(2)当Pxy关于y为奇函数时,则
Pxydx2Pxydx
L
L1
证明依定理条件不妨设
L1:yyx,x从点a变到点b
L2:yyx,x从点b变到点a
于是由对坐标曲线积分的性质及计算方法有
PxydxPxydxPxydx
L
L1
L21
b
b
PxyxdxPxyxdx
a
a
b
PxyxPxyxdx
a
故(1)当Pxy关于y为偶函数时,有
b
b
LPxydxPxyxPxyxdx0dx0
a
a
f(2)当Pxy关于y为奇函数时,有
b
LPxydxPxyxPxyxdx
a
b
2Pxyxdx
a
2PxydxL1
注:对于Qxydy有类似定理1的结论L
例2计算Ixydx,其中L我抛物线y2x从点A(1,1到点B(1,1)的一段弧
L
解:依题设条件知,该曲线积分满足定理3,故有
I2
1
xydx2x
xdx4
L1
0
5
其中,L1:yx,x从点0变到点1。
关于曲线积分Pxydx还有另一个对称性的结论是L
定理4设L为xoy平面上关于y轴对称的一条有向光滑曲线弧,奇r