第二型曲线积分必须指定方向.
当曲线是闭曲线时,可考虑用Green公式,但Green公式是有条件的:
P,Q必须是连续可微的,且区域D的边界的定向必须是:
人站在边界正向前进时,D位于左手边.对本题而言,
L的定向是逆时针,恰好满足要求.但P,Q在区域D上非连续可微,
因此不能直接用Green公式.
此时需要挖洞的技巧.
令S:4x^2+y^2=e^2,其中e是充分小的正数,方向为逆时针方向.
注意到L并上S^(-1)(S^(-1)是S的反方向)围成的区域可以用Green公式,
并且有aQ/ax-aP/ay=0,因此有原积分
=∮L并S^(-1) Pdx+Qdy+∮S Pdx+Qdy
=0+∮S (xdy-ydx)/e^2 对S围成的区域E用Green公式
=∮∮_E 2dxdy/e^2
=pie^2/e^2
=pi