计算对曲线积分∫z ds,其中C为螺旋线x=tcost,y=tsint,z=t(0≤t≤t0)(1/3)[()[(2+t0)^2√(2+t0)^2-2√2

问题描述:

计算对曲线积分∫z ds,其中C为螺旋线x=tcost,y=tsint,z=t(0≤t≤t0)
(1/3)[()[(2+t0)^2√(2+t0)^2-2√2

∫C z ds=∫[0→t0] t√[(dx/dt)²+(dy/dt)²+(dz/dt)²] dt
=∫[0→t0] t√(t²+2) dt
=(1/2)∫[0→t0] √(t²+2) d(t²+2)
=(1/3)√[(t²+2)³] | [0→t0]
=(1/3)√[(t0²+2)³] - √8/3

计算对曲线积分∫z ds,其中C为螺旋线x=tcost,y=tsint,z=t(0≤t≤t0).
C:x=tcost,y=tsint,z=t;dx/dt=cost-tsint;dy/dt=sint+tcost;dz/dt=1;
[C]∫z ds=[C]∫t√[(cost-tsint)²+(sint+tcost)²+1]dt
=[C]∫t√[(cos²t-2tsintcost+t²sin²t)+(sin²t+2tsintcost+t²cos²t)+1]dt
=[C]∫t√(t²+2)dt=(1/2)∫√(t²+2)d(t²+2)=(1/2)(2/3)(t²+2)^(3/2)︱[0,to]=(1/3)[(t²o+2)^(3/2)- 2√2]