我有的时候分不清一个积分是曲线还是曲面积分怎么办。求大神讲解~最好还能讲下每种积分做法~好的加分~
其实一样的都表示任意实数
第┅个和第二个第四个是图目的就是最后一步直接变成系数C
你看第二个图还要写C,C1
第一个和第二个第四个是图写法就避免了这步变换
可是到时候算的时候变哪个?
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有lny出现的,右边应该带lnc因为可以化简,为什么要选lnc首先写c是代表全体实数的,但是lnc也可鉯代表全体实数啊因为lnc的值域是R啊,写成lnc可以利用对数单调性把ln约去
你2边去对数ln就可以得出答案了,这个并不难
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我一开始也看错了因为他右边整体是e的指数
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都是递进關系从一重积分开始,只说几何意义吧
一重积分(定积分):只有一个自变量y = f(x)
当被积函数为1时,就是直线的长度(自由度较大)
被积函数不为1時就是图形的面积(规则)
另外,定积分也可以求规则的旋转体体积分别是
计算方法有换元积分法,极坐标法等定积分接触得多,不详說了
二重积分:有两个自变量z = f(xy)
当被积函数为1时,就是面积(自由度较大)
当被积函数不为1时就是图形的体积(规则)、和旋转体体积
计算方法囿直角坐标法、极坐标法、雅可比换元法等
三重积分:有三个自变量u = f(x,yz)
被积函数为1时,就是体积、旋转体体积(自由度最大)
当被积函数不為1时就没有几何意义了,有物理意义等
计算方法有直角坐标法、柱坐标切片法、柱坐标投影法、球面坐标法、雅可比换元法等
所以越上┅级能求得的空间范围也越自由,越广泛但也越复杂,越棘手而
且限制比上面两个都少,对空间想象力提高了
重积分能化为几次萣积分,每个定积分能控制不同的伸展方向
但是升级的二重积分,面积公式就是∫(a→b) dx ∫(g(x)→f(x)) dx、被积函数变为1了
用不同积分层次计算由z = x? + y?、z = a?围成的体积?
三重积分:旋转体体积被积函数是1,直接求可以了
三重积分求体积时能用的方法较多就是所说的高自由度。
既然都說了这麼多再说一点吧:
如果再学下去的话,你会发现求(平面)面积、体积 比 求(曲面)面积的公式容易
学完求体积的公式就会有求曲面的公式
就是「曲线积分」和「曲面积分」,又分「第一类」和「第二类」
第一类曲线/曲面积分:
当被积函数为1时第一类曲线积分就是求弧線的长度,对比定积分只能求直线长度
被积函数不为1时就是求以弧线为底线的曲面的面积
当被积函数为1时,第一类曲面积分就是求曲面嘚面积对比二重积分只能求平面面积
∫∫(Σ) dS = A(曲面面积)、自由度比第一类曲线积分大
∫∫(Σ) f(x,yz) dS,物理应用、例如曲面的质量、重心、转動惯量、流速场流过曲面的流量等
而第二类曲线积分/第二类曲面积分以物理应用为主要而且是有"方向性"的,涉及向量范围了
第二类曲線/曲面积分:
第二类曲线积分的运算规则:
1:由于是有方向性的,所以有
“偶零奇倍”性质跟一般情况相反的
2:被积函数存在奇点时,需要挖洞设方程γ:(令半径趋向0),方向与C相反
然后对C+γ的积分运用格林公式即可
第二类曲面积分的运算规则:
1:由于是有方向性的所鉯有
“偶零奇倍”性质,跟一般情况相反的
F(x)是偶函数时若Σ关于相应的面是对称的,一个部分取 +,一个部分取 -
F(x)奇函数时同样情况,一個部分取 +一个部分取 -
取上/右/前 侧时,取 + 号
取下/左/后 侧时取 - 号
后面(Σ和)那部分,若原本给的曲面是不能围成封闭空间的话不能直接使鼡高斯公式,需要补上几个面后使得区域封闭例如补上若干个(Σ和)曲面,就可以运用高斯公式了还要注意最后要减少所补上那几个曲媔(Σ和)相应的积分
若在Σ上,被积函数上有奇点的话,也不能直接运用高斯公式
需要补上一个小空间r=ε,足以包括所有内部的奇点的,然后取半径ε趋向0
运用高斯公式时也要减去这个部分相应的积分
若被积函数f的方程是在Σ上,则可以优先把Σ的方程代入f中
于是这样,就可鉯避免了4:的情况不用挖洞
去掉奇点后就可以继续补面使用高斯公式了
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