高數曲線積分,高數曲線積分如何計算的?

時間 2021-08-30 09:46:39

1樓:承冷菱

曲線,是微分幾何學研究的主要物件之一。直觀上,曲線可看成空間質點運動的軌跡。微分幾何就是利用微積分來研究幾何的學科。

為了能夠應用微積分的知識,我們不能考慮一切曲線,甚至不能考慮連續曲線,因為連續不一定可微。這就要我們考慮可微曲線。但是可微曲線也是不太好的,因為可能存在某些曲線,在某點切線的方向不是確定的,這就使得我們無法從切線開始入手,這就需要我們來研究導數處處不為零的這一類曲線,我們稱它們為正則曲線。

正則曲線才是經典曲線論的主要研究物件。

按照經典的定義,從(a,b)到r3中的連續對映就是一條曲線,這相當於是說:

(1)r3中的曲線是乙個一維空間的連續像,因此是一維的。

(2)r3中的曲線可以通過直線做各種扭曲得到。

(3)說引數的某個值,就是說曲線上的乙個點,但是反過來不一定,因為我們可以考慮自交的曲線。

微分幾何就是利用微積分來研究幾何的學科。為了能夠應用微積分的知識,我們不能考慮一切曲線,甚至不能考慮連續曲線,因為連續不一定可微。這就要我們考慮可微曲線。

但是可微曲線也是不太好的,因為可能存在某些曲線,在某點切線的方向不是確定的,這就使得我們無法從切線開始入手,這就需要我們來研究導數處處不為零的這一類曲線,我們稱它們為正則曲線。 正則曲線才是經典曲線論的主要研究物件。

曲線:任何一根連續的線條都稱為曲線。包括直線、折線、線段、圓弧等。

曲線是1-2維的圖形,參考《分數維空間》。 處處轉折的曲線一般具有無窮大的長度和零的面積,這時,曲線本身就是乙個大於1小於2維的空間。微分幾何學研究的主要物件之一。

直觀上,曲線可看成空間質點運動的軌跡。曲線的更嚴格的定義是區間α,b)到e3中的對映r:α,b)e3。

有時也把這對映的像稱為曲線。

具體地說,設oxyz是歐氏空間e3中的笛卡兒直角座標系,r為曲線c上點的向徑,於是有。上式稱為曲線c的引數方程,t稱為曲線c的引數,並且按照引數增加的方向自然地確定了曲線c的正向(圖1)。曲線論中常討論正則曲線,即其三個座標函式x(t),y(t),z(t)的導數均連續且對任意t不同時為零的曲線。

對於正則曲線,總可取其弧長s作為引數,它稱為自然引數或弧長引數。弧長引數s用 來定義,它表示曲線c從r(α)到r(t)之間的長度,以下還假定曲線c的座標函式都具有三階連續導數,即曲線是c3階的。

希望我能幫助你解疑釋惑。

2樓:匿名使用者

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,它們之間就差乙個余弦比例。 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。 不理解了,大家共同**。 以上僅代表個人觀點。

3樓:

(個人愚見,希望能對你有所幫助)此類題目,解答有兩種。第一種,可以將x=y²視為引數方程形式,代入到曲線積分式中,轉化為對y或x的一元定積分(要注意線段的方向,對應定積分的積分上下限)。第二種方法,觀察p(x,y)和q(x,y),如果補充直線段,使之構成閉合曲線,考慮格林公式,轉化為二重積分進行計算。

選取合適的方法能夠簡化計算。

高數曲線積分如何計算的?

4樓:匿名使用者

曲線積分一抄般分為兩類,對弧長的曲線

積分,就是形如∫l f(x,y)ds ,l為積分曲線。而另一類也是對座標的曲線積分,形如∫l f(x,y)dx+g(x,y)dy, l為積分曲線。

1.對弧長的線積分計算常用的有以下兩種計算方法:

平面上對座標的線積分(第二類線積分)計算常用有以下四種方法:

(1)直接法

就是將積分曲線關係直接帶入被積函式轉化為單一變數積分!

(2)利用格林公式

應用格林公式一定要注意以下兩點:

a.p(x,y),q(x,y)在閉區間d上處處有連續一階偏導數b.積分曲線l為封閉曲線且取正向。

(3)補線後用格林公式

若要計算的線積分的積分曲線不封閉,但直接法計算不方便時,此時可補一條曲線,使原曲線變成封閉曲線。

5樓:花如雪

曲線和曲面積分

都是分為2種的 其中第一型都是比較簡單一點的

第二類都是比較難的題了

高數。曲線積分。怎麼算的?

6樓:王磊

怎麼算的我不會,真不會。但我知道你的那個替換的做法錯在**。錯在被積函式的積分是在整個封閉曲面積分,包括曲面上的點和曲面裡面的點。

但只有曲面上的點可以用x^2+y^2=z^2,裡面的點x^2+y^2

附,先二後一這種方法其實一般用得不多(考研數學倒是很常見),它的被積函式得是一元函式。這樣整個被積函式f(z),f(x)或者f(y)就能提到前面去(後一),這樣二重積分的被積函式就為1了,再二重積分的幾何意義就可以用了。用z=a,x=b或者y=c去切對應曲面,計算截面面積(先二)。

高數,曲線積分,請問這個解析這個地方什麼意思?

7樓:匿名使用者

(個人愚見,希望能對你有所幫助)一條曲線的某個點有內外外法線向量,同時也有兩個方向的切線向量。這裡是運用了法線向量和切線向量方向余弦的關係。

一道高數題求助曲線積分?

8樓:承冷菱

在數學中,曲線積分是積分的一種。積分函式的取值沿的不是區間,而是特定的曲線,稱為積分路徑。曲線積分有很多種類,當積分路徑為閉合曲線時,稱為環路積分或圍道積分。

曲線積分可分為:第一類曲線積分和第二類曲線積分。

設l為xoy平面上的一條光滑的簡單曲線弧,f(x,y)在l上有界,在l上任意插入一點列

把l 分成 n個小弧段

的長度為ds,又

是l上的任一點,作乘積

,並求和即

,記λ=max(ds) ,若

的極限在當λ→0的時候存在,且極限值與l的分法及

在l的取法無關,則稱極限值為f(x,y)在l上對弧長的曲線積分,記為:

;其中f(x,y)叫做被積函式,l叫做積分曲線,對弧長的曲線積分也叫第一類曲線積分。

(上述定義並不完全嚴謹,給出新的定義):在向量場a中,任取一連線點p0與p1的光滑曲線c,此時向量op0記作r0,向量op1記作r1,用δr表示位於曲線c的切線上,以切點為始點而模

(其中δr為粗體)等於弧元δr的小向量,作標積

,a是δr始點的向量,

是a在弧的切線

上的投影。將所有弧元δr的標積相加,並使弧元數量無限制增加且使得每一弧元長度趨向於0,求u的極限,所以

。稱u為向量a沿曲線c的曲線積分。

(1)對弧長的曲線積分 (第一類曲線積分)

(2)對座標軸的曲線積分(第二類曲線積分)

兩種曲線積分的區別主要在於積分元素的差別;對弧長的曲線積分的積分元素是弧長元素ds;例如:對l的曲線積分∫f(x,y)*ds 。對座標軸的曲線積分的積分元素是座標元素dx或dy,例如:

對l』的曲線積分∫p(x,y)dx+q(x,y)dy。但是對弧長的曲線積分由於有物理意義,通常說來都是正的,而對座標軸的曲線積分可以根據路徑的不同而取得不同的符號。

希望我能幫助你解疑釋惑。

9樓:匿名使用者

樓上剛剛答題思路是對的,不夠詳細,計算有點小錯,我細化一下,如果覺得不錯請採納

曲線積分,高數,求大神指點這-ydx+xdy是怎麼來的?

10樓:匿名使用者

質點p在圓弧ab上運

抄動,力

f⊥op, 且∣襲f∣=∣op∣;力f與oy軸的夾角為銳角θ;將力f投影

到座標軸上,其中,fx=-∣f∣sinθ=-∣op∣sinθ=-y,(因為fx指向x軸的反向,故要取負號);

fy=∣f∣cosθ=∣op∣cosθ=x;故向量f=;質點的微位移為向量ds=;因此

力f作的微功da=f•ds=-ydx+xdy;那麼當質點p由點a沿a︵b弧運動到b時力f所作的總功

高數曲線積分題,高數曲線積分題 255

解 1 如圖,過b點作bc x軸,垂足為c,則 bco 90 aob 120 boc 60 又 oa ob 4,oc ob 4 2,bc ob?sin60 點b的座標為 2,2 拋物線過原點o和點a.b,可設拋物線解析式為y ax2 bx,將a 4,0 b 2,代入,得 解得 此拋物線的解析式為 3...

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高數線面積分和級數容易出錯,因為計算量大 睜開眼等你 如圖所示,你看一下哈!其實就是先畫出來這個積分路徑,然後將它用引數方程的形式表達出來,再帶去對座標的曲線積分,這樣子就可以使得積分變數一致了,按照簡單的一重積分計算就可以了 情商撤蓯贆虋 第一類線積分被積函式是個標量,在 x,y 的函式值是f x...

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曲線的線密度 u t 質量 m tds t a 2 at 2 at 2 2 1 2 dt a 2 1 u u 2 1 2 du a 4 u 1 2 u 2 u 1 1 2 3 4 ln u 1 2 u 2 u 1 1 2 a 4 3 2 3 3 4 ln 3 2 3 1 2 3 4 ln 3 2 7...