假设在过点O(0,0)和A(π,0)的曲线族y=asinx(a>0)中,有一条曲线L,使沿该曲线从O到A的积分∫L(1+

假设在过点O(0,0)和A(π,0)的曲线族y=asinx(a>0)中,有一条曲线L,使沿该曲线从O到A的积分L(1+y3)dx+(2x+y)dy的值达到最大,则该曲线为______.
a251311189 1年前 已收到1个回答 举报

亮一手84 幼苗

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解题思路:对于曲线族y=asinx,dy=acosx,从而曲线积分的值是依赖于a的一个表达式;分析表达式的性质即可得到使得L上的积分值取到最大值时a的取值.

对于过点O(0,0)和A(π,0)的曲线族y=asinx,dy=acosx,从而,


L(1+y3)dx+(2x+y)dy
=
∫π0(1+a3sin3x)dx+(2x+asinx)acosxdx
=
∫π0dx+a3
∫π0sin3dx+2a
∫π0xcosxdx+a2
∫π0sinxcosxdx.
因为

∫π0dx=π,
a3
∫π0sin3dx=2a3

π
20sin3xdx=2a3•
2
3•1•1=
4a3
3,
2a
∫π0xcosxdx=2a(xsinx
|π0−
∫π0sinxdx)=-4a,
a2
∫π0sinxcosxdx=a2
∫π0sinxd(sinx)=
a2
2sin2x
|π0=0,
所以

L(1+y3)dx+(2x+y)dy=

点评:
本题考点: 第一类曲线积分(弧长曲线积分);定积分的几何意义.

考点点评: 本题考查了曲线积分的计算、定积分的计算以及函数单调性与单调区间的求法;题目具有综合性,难度系数适中,计算量较大,需要仔细的计算.

1年前

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