(1998年试题,四)确定常数λ,使在右半平面x>0上的向量(x,y)=2xy(x4+y2)λi一x2(x4+y2)λj为某二元函数u(x,y)的梯度,并求u(x,y).

admin2021-01-15  5

问题 (1998年试题,四)确定常数λ,使在右半平面x>0上的向量(x,y)=2xy(x4+y2)λi一x2(x4+y2)λj为某二元函数u(x,y)的梯度,并求u(x,y).

选项

答案根据题意,设P(x,y)=2xy(x4+y2)λ,Q(x,y)=-x2(x4+y2)λ已知向量[*]是u(x,y)的梯度,则由梯度的定义知,[*]其中Py=2x(x4+y2)λ+2xy.λ(x4+y2)λ-1.2y;Qx=一2x(x4+y2)λ一x2.λ(x4+y2)λ-1.4x3于是2x(x4+y2)λ+4λxy2(x4+y2)λ-1=一2x(x4+y2)λ一4λx5(x4+y2)λ-1解得λ=一1,从而[*]在右半面平面取一点(1,0)作为积分起点,根据曲线积分与路径无关,有[*]806解析二先求出λ=一1,则被积表达式[*]故而得[*]解析三先求出λ=一1.由于[*]两边对变量y积分,得[*]由[*],故C(x)=0,即C(x)=C,所以,[*]

解析 如果通过下述凑微分,得到的结果只适用于y>0或y<0的区域,而在x>0的区域上含有y=0,故而这种解法是不正确的.
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