如何通过格林公式求积分区域面积?

设曲线L是区域D的正向边界,那么下列不可能是区域D的面积的是:
A:
$\displaystyle \frac{1}{2}\oint _ L xdy-ydx$
B:
$\displaystyle \oint _ L xdy+ydx$
C:
$\displaystyle \oint _ L xdy$
D:
$\displaystyle \oint _ L -ydx$
本题答案选B
格林公式可以将线积分和面积分联系起来。
$\displaystyle \oint _ L Pdx+Qdy=\iint \limits _ D (\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y})dxdy$
我们来看本题的选项:
A:$\displaystyle \frac{1}{2}\oint _ L xdy-ydx$
$P=-y,Q=x$
$\displaystyle \frac{1}{2} \iint \limits _ D (\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y})dxdy=\frac{1}{2} \iint \limits _ D 2dxdy = \iint \limits _ D dxdy$,成立。
B:$\displaystyle \oint _ L xdy+ydx$
$P=y,Q=x$
$\displaystyle \oint _ L Pdx+Qdy=\iint \limits _ D (\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y})dxdy= 0 $,不成立。
C: $\displaystyle \oint _ L xdy$
$P=0,Q=x$
$\displaystyle \oint _ L Pdx+Qdy=\iint \limits _ D (\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y})dxdy=\iint \limits _ D dxdy$,成立。
D:$\displaystyle \oint _ L ydx$
$P=-y,Q=0$
$\displaystyle \oint _ L Pdx+Qdy=\iint \limits _ D (\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y})dxdy=\iint \limits _ D dxdy$,成立。
总结:对于格林公式:$\displaystyle \oint _ L Pdx+Qdy=\iint \limits _ D (\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y})dxdy$
这道题的关键在于找到可以令$\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y} = 1$的P和Q的取值。这样的取值我们可以找到无数组。例如$P=2y,Q=3x$同样满足条件。面积我就可以写成:$\oint _ L 3xdy+2ydx$。
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