曲面積分為什么那么難 三重積分的計算方法詳細步驟
請問如何學好高等數(shù)學曲面積分部分?曲線積分、曲面積分 難學嗎?關于曲線曲面積分的學習方法,距離高數(shù)下的考試還有一個月,感覺曲面積分好難啊,還有希望嗎,我該如何做?有沒有覺得三重積分和曲面積分難的,為什么曲面積分的方法那么靈活?
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高等數(shù)學定積分與不定積分技巧
關鍵在于自己,學好曲面積分首先要學好曲線積分,你去圖書館姐幾本參考書,看例題,多做點,就可以了
曲線積分和二重積分的區(qū)別
不難學的,哥們給你說說吧:
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系,只有通過轉化為第二類曲線積分后,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坐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系,但是第一類曲線積分和三重積分么有任何關系……
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系,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(qū)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坐標上進行積分,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坐標進行積分,另外既然給定了曲線或曲面方程,就可以根據(jù)方程把一個量表示成其他的兩個量的關系,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么做的……
第一類曲線積分:對線段的曲線積分,有積分順序,下限永遠小于上限……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,這個公式書里面有的,就是對參數(shù)求導,然后再表示成平分和的根式……
第二類曲線積分:對坐標的曲線積分,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系:可以用余弦進行代換,余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,這個公式書里面也有的,就是求偏導吧?然后表示成平方和根式的形式
第二類曲面積分:對坐標的曲線積分,這個簡單一些,好好看看就可以了
兩類曲面積分的聯(lián)系:可以用余弦代換,但是這個余弦是曲面的法向量
下面給出第一類曲線積分和第一類曲面積分的聯(lián)系,方便你記憶:都是要轉化成在xyz坐標面上的積分,都是平方和的根式形式,但是第一類曲線積分是對參數(shù)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,相當于正方體求對角線,你想想是不是,肯定要出現(xiàn)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系:
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……
曲面積分與曲線積分的公式
首先仔仔細細的看一下那四類積分,把那些積分公式寫下來,然后盡量直觀的理解一下,比如對坐標的曲線積分以及對弧長的曲線積分,前者可以理解為力的做功,后者理解為已知曲線密度,求曲線質量,這樣有了理解之后對公式的記憶會有幫助的,要不然會很亂。
理解了公式之后,就可以運用一些對稱性了,那些對稱性的公式也要理解,并不是硬背的,什么關于x是偶函數(shù),關于y是奇函數(shù),積分是兩倍還是為0這點也很重要,陳文登的書上面好像都總結了。然后理解公式以后就到教科書上找相應的例子鞏固一下,同濟第五版的高等數(shù)學,上面的例題很簡單,并且也把知識點包含進去,所以是個很不錯的教材。
第一是要理解公式,不要看到公式不知道什么含義,或者記不起公式,這就是前面說的按其物理含義直觀去理解記牢。找一些相關題目做一做,同時在坐標的曲線積分和坐標的曲面積分中,特別要注意你所考慮的曲線或曲面的方向。曲面一般是朝Z軸方向為正,即與Z軸的正方向夾角小于90度時為正,反之為負。找一些典型題目做一做,自己也總結一下,如果積分區(qū)域是對稱的話,盡量考慮應用對稱性。
設Σ為光滑曲面,函數(shù)f(x,y,z)在Σ上有定義,把Σ任意地分成n個小曲面Si,其面積設為ΔSi,在每個小曲面Si上任取一點(Xi,Yi,Zi) 作乘積f(Xi,Yi,Zi)ΔSi,并求和Σf(Xi,Yi,Zi)ΔSi,記λ=max(ΔSi的直徑) , 若Σf(Xi,Yi,Zi)ΔSi當λ→0時的極限存在,且極限值與Σ的分法及取點(Xi,Yi,Zi)無關,則稱極限值為f(x,y,z)在Σ上對面積的曲面積分,也叫做第一類曲面積分。即為∫∫f(x,y,z)dS;其中f(x,y,z)叫做被積函數(shù),Σ叫做積分曲面,dS叫做面積微元。
零基礎可以學高數(shù)嗎
積分的思想就是先微分再求和,這個思想是比較明確的。
曲面積分一般是二重積分,也就是求兩次積分,通常來說第一次把一個曲面切割成“線”,再將每一個“線”切割成“點”,然后進行二重積分。具體地說,比如一個半球面,一般要切割成無窮多個圓環(huán),再將每個圓環(huán)切割成微元;再或者一個正四棱錐,一般要切割成無窮多個正方形,再將每一個正方形切割成微元??傊鶕?jù)這個曲面的形狀來決定怎么切。
體積分也是類似的,一維一維地剖分。
高等數(shù)學就是比較抽象,建議補充一些練習題,每完成一道題就品味一下重積分的運用方法,最終達到獨立完成習題。
再有,就是要注意正負號
三重積分的計算方法詳細步驟
應該說
多重積分和線面積分應該是保證得分的點呵呵,主要是要熟練一些性質的靈活使用
減小運算量和復雜度。實質上這類問題是最容易拿分的
對稱性質的運用掌握好,三大公式
以及一些幾何意義的靈活使用。
曲面積分計算出來的值是什么
曲面積分的話,他因為還和高斯公式又和斯托克斯公式這一些相互結合,本身的話三個面投影的話也會比較多,所以你這個比較靈活。