§5.3物理问题中的几个积分
:
cos
sin
0 2
2
ò ¥ ?t?yü???íì dxxx二、
思路:
() 类型启发自然想到考虑受ò ¥
ty
ü
?í
ì
0 sin
cos dx
px
pxxf
:2 ldze
l
izò
RR-
Rc
022 =+ òò
- Rc
izR
R
ix dzedxe则
( )òò +== p qqq q
q
0
2sin2cos22 deiRedze iiiReRz
c
iz
i
R
ò -£ p q q0 2sin2 Rde R
02sin2 £££ qpqp而当
¥?\ò -pp q q
2
2sin2 de R
∴避开这一段,
选如下图所示围道积分
y
x
Rc
( ) () 00
0
222 =1+ òòò
R
iyi
c
izR ix iydedzedxe
R
则
02
0
sin 222 ????£ ¥?-òò RR
c
iz Rdedze
R
p
q
0:
00
22 =-¥?\ òò ¥ -¥ dyeidxeR iyix
òòòò ¥¥¥¥ +=+ 0 20 20 20 2 sincossincos dxxdxxidxxidxx
òò ¥¥ = 0 20 2 sincos dxxdxx即
这样没解决问题,可能主要是因为在x轴
和y轴上一段处于对称地位。但0→R上一段总
是需要的,于是试着选取下图回路。
R
4p
Rc
00 4
0
2
4
22 =
÷÷?
?
??è
?++ òòò ÷÷?
?
?
?
è
?
R
ixei
c
izR ix xededzedxe
i
R
p
p
则
04
0
sin 222 ?? ??£ ¥?-òò RR
c
iz Rdedze
R
p q同样
òò ×=÷÷????è? R iixiR iiix dxeexedee 040 42 22
ppp
ò¥ -¥? -= 04 2 dxee xiR
p
20
2 p=ò¥ - dxe xQ
Ⅰ Ⅱ
2
4 p
pi
e-=
÷÷?
?
??è
? +=÷
?
??
è
? +=
2
2
2
2
24sin4cos2 ii
pppp
4
2
4
2sincos
0
2
0
2 pp idxxidxx +=+ òò ¥¥即
2
4
0
2 p
pi
ix edxe -=\ò¥
4
2sincos
0
2
0
2 p== òò ¥¥ dxxdxx
为任意实数三、 babxdxe ax ,0;cos
0
2 >ò ¥ -
分析:
() 符合条件于是检验是否类型颇似 ò¥
0
,cos pxdxxf
( ) 单值解析在实轴上无奇点 ,,0 2azezfa -=>
()
?í
ì
?¥
??=¥? -
0,
0,0, 2
沿负实轴
沿正实轴当
z
zezfz az
不符合公式应用条件,按前所述思想考虑
òò ¥
-
-¥ - +=
00 2
cos 22 dxeeebxdxe
ibxibx
axax
x
y
a
bi
2
a
b
2
1l¢ 1l
2l4l
3l
R- R
[ dxe ibxaxò¥ +-=
0
2
2
1
( )]ò-¥ +- -+
0
2 xde ibxax
ò¥¥- +-= dxe ibxax 221
a
ibxzdxee aibxaab
22
1 24 22 +== ò¥
¥-
÷???è? +-- 令
?21
1
2
2
4 == ò
¢
--
l
aza
b
dzee
的直线平行于实轴与实轴相距 abl 21 :¢
( )
( ) ( ) ( ) ÷
?
??
è
? -?--?
?÷
?
??
è
?÷
?
??
è
??÷
?
??
è
? -
+++=
a
bRRlRRl
RabRlabRabRl
lllll
2,0,:;0,0,:
0,2,:;2,2,:
43
21
4321于是选
( ) ()òò +-- +0
2
2
1
2
a
b iydedze
iyRa
l
az于是
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ
( ) () 022
0
=++ òò +--- - a
b
iydedxe iyRaR
R
ax
Ⅳ
òò ¢ -¥?- = 1 21 2 l azRl az dzedze
( ) () 000
2
22
2
2 ????×£= ¥?-+- òò RayaRiyRa
a
b
a
b dyeeiydeⅡ
( ) ( )
axadeadxe
xaaxR p-=-=-= òò ¥ -¥ -¥?
00
22 22Ⅲ
02 22
0
????×£ ¥?-ò RayaRa
b
dyeeⅣ
adzel
az p=\ò
¢
-
1
2
( )021cos 4
0
2
2 >= -¥ -ò a
aebxdxe
a
b
ax p而