设f(x,y)在D:x2+y2≤1上有连续偏导数,且在边界上函数值为零,f(0,0)=2008.则limε→0+?ε2≤x2+
答案:1 悬赏:60
解决时间 2021-03-07 02:48
- 提问者网友:浪子生来ˇ性放荡²↘
- 2021-03-06 04:44
设f(x,y)在D:x2+y2≤1上有连续偏导数,且在边界上函数值为零,f(0,0)=2008.则limε→0+?ε2≤x2+y2≤1xf′x+yf′yx2+y2dxdy=______.
最佳答案
- 二级知识专家网友:陪衬角色
- 2021-03-06 06:11
因为
?
?2≤x2+y2≤1
x
f ′
x
+y
f ′
y
x2+y2 dxdy
=
?
?2≤x2+y2≤1 (
?
?x (
x
x2+y2 f(x,y))+
?
?y (
y
x2+y2 f(x,y)))dxdy-
?
?2≤x2+y2≤1 (
?
?x (
x
x2+y2 )+
?
?y (
y
x2+y2 ))f(x,y)dxdy
=I1+I2.
计算可得,I2=
?
?2≤x2+y2≤1 0dxdy=0.
注意到f(x,y)在x2+y2=1上的函数值为零,
故利用格林公式以及积分中值定理可得可得,
I1=
∮
x2+y2=1
x
x2+y2 f(x,y)dy?
y
x2+y2 f(x,y)dx-
∮
x2+y2=?2
x
x2+y2 f(x,y)dy?
y
x2+y2 f(x,y)dx
=0-
1
?2
∮
x2+y2=?2 xf(x,y)dy?yf(x,y)dx
=-
1
?2
?
x2+y2≤?2 [(f+x
f ′
x
)+(f+y
f ′
y
)]dxdy
=-π(2f(ξ,η)+ξ
f ′
x
(ξ,η)+η
f ′
y
(ξ,η)),
其中ξ2+η2=1.
因此,
?
?2≤x2+y2≤1
x
f ′
x
+y
f ′
y
x2+y2 dxdy=-π(2f(ξ,η)+ξ
f ′
x
(ξ,η)+η
f ′
y
(ξ,η)),ξ2+η2=1.
当?→0时,(ξ,η)→(0,0),
又因为f(x,y)在D:x2+y2≤1上有连续偏导数,
所以,
lim
?→0
?
?2≤x2+y2≤1
x
f ′
x
+y
f ′
y
x2+y2 dxdy=-
lim
?→0 π(2f(ξ,η)+ξ
f ′
x
(ξ,η)+η
f ′
y
(ξ,η))=-2πf(0,0)=-4016π.
故答案为:-4016π.
?
?2≤x2+y2≤1
x
f ′
x
+y
f ′
y
x2+y2 dxdy
=
?
?2≤x2+y2≤1 (
?
?x (
x
x2+y2 f(x,y))+
?
?y (
y
x2+y2 f(x,y)))dxdy-
?
?2≤x2+y2≤1 (
?
?x (
x
x2+y2 )+
?
?y (
y
x2+y2 ))f(x,y)dxdy
=I1+I2.
计算可得,I2=
?
?2≤x2+y2≤1 0dxdy=0.
注意到f(x,y)在x2+y2=1上的函数值为零,
故利用格林公式以及积分中值定理可得可得,
I1=
∮
x2+y2=1
x
x2+y2 f(x,y)dy?
y
x2+y2 f(x,y)dx-
∮
x2+y2=?2
x
x2+y2 f(x,y)dy?
y
x2+y2 f(x,y)dx
=0-
1
?2
∮
x2+y2=?2 xf(x,y)dy?yf(x,y)dx
=-
1
?2
?
x2+y2≤?2 [(f+x
f ′
x
)+(f+y
f ′
y
)]dxdy
=-π(2f(ξ,η)+ξ
f ′
x
(ξ,η)+η
f ′
y
(ξ,η)),
其中ξ2+η2=1.
因此,
?
?2≤x2+y2≤1
x
f ′
x
+y
f ′
y
x2+y2 dxdy=-π(2f(ξ,η)+ξ
f ′
x
(ξ,η)+η
f ′
y
(ξ,η)),ξ2+η2=1.
当?→0时,(ξ,η)→(0,0),
又因为f(x,y)在D:x2+y2≤1上有连续偏导数,
所以,
lim
?→0
?
?2≤x2+y2≤1
x
f ′
x
+y
f ′
y
x2+y2 dxdy=-
lim
?→0 π(2f(ξ,η)+ξ
f ′
x
(ξ,η)+η
f ′
y
(ξ,η))=-2πf(0,0)=-4016π.
故答案为:-4016π.
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