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

admin2018-03-11  32

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

选项

答案令P(x,y)=2xy(x4+y2)λ,Q(x,y)=一x2(x4+y2)λ,则A(x,y)=(P(x,y),Q(x,y))在单连通区域右半平面x>0上为某二元函数u(x,y)的梯度[*]Pdx+Qdy在x>0上存在原函数[*]其中, [*] 由[*]即满足 一2x(x4+y2)λ一λx2(x4+y2)λ-1·4x3=2x(x4+y2)λ+2λxy(x4+y2)λ-1·2y [*]4x(x4+y2)λ(λ+1)=0[*]λ=一1。 可见,当λ=一1时,所给向量场为某二元函数的梯度场。 为求u(x,y),采用折线法,在x>0半平面内任取一点,比如点(1,0)作为积分路径的起点,则根据积分与路径无关,有 [*] 其中C为任意常数。

解析
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