设是柱面方程与平面的交线,从轴正向往轴负向看去为逆时针方向,则曲线积分 。
答案
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斯托克斯公式。取平面 上以 为边界的椭圆盘 ,其投影为单位圆盘 。从上往下看 为逆时针,按右手法则, 取上侧。
向量场 光滑,旋度为
平面的有向面积元为 ,故
圆盘关于两坐标轴均对称, 两项的积分均为零,所以 等于圆盘面积 。
直接参数化。取 ,,其投影沿单位圆逆时针,符合题设方向。于是 、、。代入并合并同类项:
令 ,则
其中 ;、 分别可由 、 的端点值得出积分为零, 在两个半周期的积分相消。因此 。