數學曲線積分與曲面積分關係,曲線積分 曲面積分與多元積分是什麼關係?

時間 2021-05-07 20:01:43

1樓:匿名使用者

(

rqprqp

)dydz()dzdx()dxdypdxqdyrdzyzzxxy

cos

yq

coszr

dydzdzdxcos

上式左端又可寫成:xyzxpqrp

rqprqp

空間曲線積分與路徑無

yzzxxyijk



旋度:rota

xyzpqr

向量場a沿有向閉曲線pdxqdyrdzatds

2樓:欣潮音悅

第一類曲線積分與曲面積分

曲線積分、曲面積分與多元積分是什麼關係?

3樓:溥夢雨咎薇

第一類曲線積分,可以通過將ds轉化為dx或dt變成定積分來做,但是單純的第一類曲線積分和二重積分沒有關係,只有通過轉化為第二類曲線積分後,要是滿足格林公式或者斯托科斯公式條件,可以用公式轉化為簡單的曲面積分,再將曲面積分投影到座標面上轉化為二重積分來計算,這是第一類曲線積分和二重積分關係,但是第一類曲線積分和三重積分麼有任何關係……

第一類曲面積分,可以通過公式變換,將ds轉化為dxdy,直接轉化為二重積分來做,但是和三重積分沒有任何關係,只有通過轉化為第二類曲面積分,滿足了高斯公式條件,才能用高斯公式轉化為三重積分來計算

曲線積分與定積分,曲面積分與二重積分的區別:曲面積分、曲線積分都是給定了特定的曲線或者曲面的方程形式,意思是在曲線上或曲面上進行積分的,而不是像普通的二重積分和定積分那樣直接在xyz座標上進行積分,所以要將第一類曲線積分,第一類曲面積分通過給定的方程形式變換成在xyz座標進行積分,另外既然給定了曲線或曲面方程,就可以根據方程把一個量表示成其他的兩個量的關係,因為是在給定的曲線或曲面方程上進行積分的,所以要滿足給定的曲線或曲面的方程,所以各個量之間可以代換的,這個普通的定積分和二重積分不能這麼做的……

第一類曲線積分:對線段的曲線積分,有積分順序,下限永遠小於上限……求解時米有第二類曲線積分簡單,需要運用公式將線段微元ds通過給定的曲線方程形式表示成x與y的形式,進行積分,這個公式書裡面有的,就是對引數求導,然後再表示成平分和的根式……

第二類曲線積分:對座標的曲線積分,沒有積分順序,意思是積分上下限可以顛倒了……

第一類曲線積分和第二類曲線積分的關係:可以用餘弦進行代換,餘弦值指的是線段的切向量,這個書本里面的,我就不寫了

第一類曲面積分:對面積的曲面積分,求解時要通過給定的曲面方程形式,轉化成x與y的形式,這個公式書裡面也有的,就是求偏導吧?然後表示成平方和根式的形式

第二類曲面積分:對座標的曲線積分,這個簡單一些,好好看看就可以了

兩類曲面積分的聯絡:可以用餘弦代換,但是這個餘弦是曲面的法向量

下面給出第一類曲線積分和第一類曲面積分的聯絡,方便你記憶:都是要轉化成在xyz座標面上的積分,都是平方和的根式形式,但是第一類曲線積分是對引數求導,第一類曲面積分是求偏導,為何都是平方和的根式形式?原因是在微段或微面上用直線代替曲線,相當於正方體求對角線,你想想是不是,肯定要出現平方和的根式,你好好看看推導過程……

第二類曲線積分與第二類曲面積分的關係:

第二類曲線積分如果封閉的話,可以用格林公式或斯托克斯公式化簡

第二類曲面積分如果封閉的話,可以用高斯公式進行化簡

這些東西很有趣的,你要學會對應的記憶啊……

曲線積分和曲面積分

4樓:招承後昭

一類曲線是對曲線的長度,二類是對x,y座標。怎麼理解呢?告訴你一根線的線密度,問你線的質量,就要用一類。

告訴你路徑曲線方程,告訴你x,y兩個方向的力,求功,就用二類。二類曲線也可以把x,y分開,這樣就不難理解一二類曲線積分之間的關係了,它們之間就差一個餘弦比例。一二類曲面積分也是一樣的。

一類是對面積的積分,二類是對座標的。告訴你面密度,求面質量,就用一類。告訴你x,y,z分別方向上的流速,告訴你面方程,求流量,就用第二類。

同理,x,y,z方向也是可以分開的,分開了也就不難理解一二類曲面積分的關係了。你要把以上兩點都能理解的話,再去看高斯公式與流量,斯托克斯公式與旋度,這兩個是線面體積分轉化的兩個公式,都理解了就沒問題了。學積分,重要的就是要理解:

積分就等於是求積(乘法的積)。積分就是乘法。因為變數在連續變化,我不能直接乘,所以有了微積分來微元了再乘。

一類線面積分就是函式和線面乘,二類線面積分就是函式和座標乘。

曲線積分和曲面積分與定積分和重積分的關係

5樓:匿名使用者

曲線積分分為空間曲線積分和平面曲線積分,它的積分是沿曲線進行的,因

版為計算時可以權將積分曲線的表示式代入被積式。平面曲線積分用格林公式溝通了與二重積分的聯絡,而二重積分卻是在整個積分面進行的,不能將積分表示式代入被積式。曲面積分用斯托克斯公式溝通了與三重積分的聯絡,前者是在曲面上進行的積分,而後者則是在實體中進行的積分,因此前者可以將積分的曲面方程(表示式)直接代入被積式中計算(當然有時候是需要變形的),後者則不行。

它們計算到最後都需要用到定積分。

在高等數學中,定積分,二重積分、三重積分、曲線積分(一類和二類,其中第一類可以用對稱性解答)、曲面積分(一類和二類,其中第一類可以用對稱性,第二類可以使用輪換對稱性),它們互有聯絡,難度較大,而且對稱性廣泛使用,只有花精力去深刻理解才能靈活解答,觸類旁通。

曲線積分與曲面積分問題?

6樓:hb123天枰

這道題你題目沒給錯的話是可以直接用高斯公式的呀,不需要補平面啊,它給的就是閉曲面的外側啊,所以積分值直接就是稜錐的體積的二倍。

7樓:

那兩個半圓平面要算啊,

【s是x=0,y=0以及x^2+y^2+z^2=a^2(x>=0,y>=0)所圍成的閉曲面】

【閉曲面啊,要連起來,封閉啊。】

在曲面x^2+y^2+z^2=a^2(x>=0,y>=0)上,ds = a*db*a*dc. b:0->π/2, c:-π/2->π/2.

∫∫(x^2+y^2+z^2)ds = ∫(0->π/2)db∫(-π/2->π/2)a^2 *a^2*dc

= a^4*(π/2)*π = a^4π^2/2

在x=0[(a^2-z^2)^(1/2) >= y>=0]上,ds = dydz, z:-|a|->|a|. y:0->(a^2-z^2)^(1/2).

∫∫(x^2+y^2+z^2)ds = ∫(-|a|->|a|)dz∫(0->(a^2-z^2)^(1/2))(y^2+z^2)dy

= 2∫(0->|a|)dz

z = |a|sint, dz = |a|costdt,t:0->π/2.

∫∫(x^2+y^2+z^2)ds = 2∫(0->|a|)dz

= 2∫(0->π/2)|a|costdt

= 2a^4∫(0->π/2)dt

= 2a^4∫(0->π/2)dt

∫(0->π/2)(cost)^4dt = (1/4)∫(0->π/2)[cos(2t) + 1]^2dt = (1/4)∫(0->π/2)dt = (1/4)∫(0->π/2)dt = (1/4)∫(0->π/2)dt = (1/4) = 3π/16.

∫(0->π/2)(cost)^2dt = (1/2)∫(0->π/2)[cos(2t)+1]dt = (1/2)(π/2) = π/4.

∫∫(x^2+y^2+z^2)ds = 2a^4∫(0->π/2)dt

= 2a^4 = a^4π/8

由對稱性,

在y=0[(a^2-z^2)^(1/2) >= x>=0]上,

∫∫(x^2+y^2+z^2)ds = a^4π/8.

在整個封閉曲面上,

∫∫(x^2+y^2+z^2)ds = a^4π^2/2 + a^4π/8 + a^4π/8 = a^4π^2/2 + a^4π/4

【哦,和答案也不一樣啊。哈,奇怪~~~】

2,還要算上z=1那個面上的積分。那個1/2π就是這個積分的結果吧。

3,柱面座標, x = rcost, y = rsint, z:0->2arcost-r^2, t:-π/2->π/2. r:a->2a

請教高人講解曲線積分和曲面積分(第一類第二類都要)

8樓:匿名使用者

哥們給你都說了吧:

第一類曲線積分,可以通過將ds轉化為dx或dt變成定積分來做,但是單純的第一類曲線積分和二重積分沒有關係,只有通過轉化為第二類曲線積分後,要是滿足格林公式或者斯托科斯公式條件,可以用公式轉化為簡單的曲面積分,再將曲面積分投影到座標面上轉化為二重積分來計算,這是第一類曲線積分和二重積分關係,但是第一類曲線積分和三重積分麼有任何關係……

第一類曲面積分,可以通過公式變換,將ds轉化為dxdy,直接轉化為二重積分來做,但是和三重積分沒有任何關係,只有通過轉化為第二類曲面積分,滿足了高斯公式條件,才能用高斯公式轉化為三重積分來計算

曲線積分與定積分,曲面積分與二重積分的區別:曲面積分、曲線積分都是給定了特定的曲線或者曲面的方程形式,意思是在曲線上或曲面上進行積分的,而不是像普通的二重積分和定積分那樣直接在xyz座標上進行積分,所以要將第一類曲線積分,第一類曲面積分通過給定的方程形式變換成在xyz座標進行積分,另外既然給定了曲線或曲面方程,就可以根據方程把一個量表示成其他的兩個量的關係,因為是在給定的曲線或曲面方程上進行積分的,所以要滿足給定的曲線或曲面的方程,所以各個量之間可以代換的,這個普通的定積分和二重積分不能這麼做的……

第一類曲線積分:對線段的曲線積分,有積分順序,下限永遠小於上限……求解時米有第二類曲線積分簡單,需要運用公式將線段微元ds通過給定的曲線方程形式表示成x與y的形式,進行積分,這個公式書裡面有的,就是對引數求導,然後再表示成平分和的根式……

第二類曲線積分:對座標的曲線積分,沒有積分順序,意思是積分上下限可以顛倒了……

第一類曲線積分和第二類曲線積分的關係:可以用餘弦進行代換,餘弦值指的是線段的切向量,這個書本里面的,我就不寫了

第一類曲面積分:對面積的曲面積分,求解時要通過給定的曲面方程形式,轉化成x與y的形式,這個公式書裡面也有的,就是求偏導吧?然後表示成平方和根式的形式

第二類曲面積分:對座標的曲線積分,這個簡單一些,好好看看就可以了

兩類曲面積分的聯絡:可以用餘弦代換,但是這個餘弦是曲面的法向量

下面給出第一類曲線積分和第一類曲面積分的聯絡,方便你記憶:都是要轉化成在xyz座標面上的積分,都是平方和的根式形式,但是第一類曲線積分是對引數求導,第一類曲面積分是求偏導,為何都是平方和的根式形式?原因是在微段或微面上用直線代替曲線,相當於正方體求對角線,你想想是不是,肯定要出現平方和的根式,你好好看看推導過程……

第二類曲線積分與第二類曲面積分的關係:

第二類曲線積分如果封閉的話,可以用格林公式或斯托克斯公式化簡

第二類曲面積分如果封閉的話,可以用高斯公式進行化簡

這些東西很有趣的,你要學會對應的記憶啊……

格林公式研究的是把平面第二類曲線積分轉化為二重積分來做,但是要注意正方向的選取,以及平面單連通和平面復連通,有時需要取輔助線構成封閉曲線的,但是要計算輔助曲線的曲線積分,因為此時的格林公式值是由兩條曲線疊加後產生的,這個很重要,因為積分與路徑無關都要涉及到平面復連通和單連通的計算……

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