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曲线曲面积分算法总结

曲线曲面积分算法总结
曲线曲面积分算法总结

一. 第一类曲线积分

(1)先把能带的积分区域带进被积函数中化简。

(2)先看对称区域的对称性,看他关于x,y 对称是否

奇函数,积分为0关于x或y对称观察被积函数关于x,y的形式偶函数,积分为原来的2倍,但是积分区域要变化不关于x,y对称化成参数式,极坐标等

??→?????

→?(3)看到积分区域里出现标准球方程或者标准柱面方程,被积函数出现x ,y ,z 平方的,考虑轮换对称性

(4)遇到含有绝对值的被积函数,只需考虑积分区域的对称性问题,将其化为单值函数 (5)物理意义:

(,,)l f x y z ds ?表示的是密度函数为f ,在s 区域里的曲线型构件的质量,

几何意义: f(x,y)0,≥表示L 为准线,垂直于XOY 面的直线为母线的柱面面积。

二.第二类曲线积分

(1) 如果看到分母是x+y 或2

(x+y),首先想到全微分,看看能否化成全微分的形式。 或者可以先对P 和Q 求其关于y 和x 的偏导

,P Q

y x

????,并观察他们是否相等,如若相等,则可以化成全微分的形式。(大部分情况靠感觉)这也是曲线积分与路径无关的习题中要考

虑到的一个点

(2) 在遇到一些证明方面的第二类曲线积分不等式题目时,可以将其化为第一类曲线积

分来做

(3) 由于基本功仍然不是很扎实,现在遇到分段情况的曲线积分一律逐段计算。 (4)关于积分关于y=x 对称可以置换的情况,应先将其换位重积分才能使用,即曲线积分应该不满足这种条件。

(5)物理意义:表示变力F(x,y)=P(x,y)i+Q(x,y)j 沿曲线L (AB )从A 到B 所做的功。变力

123F(x,y,z)=(F(x,y,z),F(x,y,z),F(x,y,z)),从A 到B 所做的功,等于

1

2

3

AB

F(x,y,z)dx+F(x,y,z)dy+F(x,y,z)dz AB

F dr

=

??)

三.格林公式,斯托克斯公式

(1) 当积分区域是圆形,椭圆等面积容易得知的区域时,在考虑完上述积分情况后,可

考虑格林公式。

(2) 当积分区域不是封闭的,但是是基本图形时,可以补充同向线段让其封闭,最后在

剪掉那段就行

(3)在含有奇点的区域里,一般来说都是做一个半径足够小的圆,来让他变成没有奇点的区域。

00(,)''(,)''如果积分区域不闭合,则化简为;如果闭合0;闭合,用格林公式不闭合,补充封闭线后再用格林公式此时所考虑的闭合与否包含区域里是否含有奇点,如果含有,则算不闭合。以上命题证明从略,因为都很容易证明。

x y x y y x l y x I Pdx Qdy P Q I I Pdx Qdy P Q ??=+??=?

??=?=+???≠?

???

??利用格林公式把曲线积分化成二重积分后,一定不能把区域带进被积函数!!!!! (4)单联通区域:就是没有“洞”的区域,一条外边界 复连通区域:可以有洞,但至少有一条内边界。

(5)利用斯托克斯公式还原成重积分后,基本都会使用到合一投影法,然后在按照第二类曲面积分的方法解决。

四.第一类曲面积分

(1)如果要做投影,则需。一代,二换, 三定限(重要)。

五.第二类曲面积分

(1)求法: 1.直接投影法

2.利用高斯公式转化成三重积分

3.合一投影法

x

y

Pdydz+Qdxdz+Rdxdy=(-Pz -Qz +R)dxdy 当取上侧时,右边取+,反之取-。

±∑????

4.利用矢量点集法(类似于合一法)

5.区域轮换对称性

(2)当被积函数中出现抽象函数时,不能直接计算,也不能使用高斯公式(其实可以悄悄试

试看能不能把抽象函数消除掉),只能由两类曲面积分的关系计算。

(3)利用高斯公式化成三重积分后,一定别把区域带进被积函数!!!!!!!!!!!!(4)其实看到第二类曲面积分就应该用高斯公式试试,管它有没有3项。

六.曲线曲面积分物理应用

七.场论

1.方向导数。(是个数,注意会用到方向单位向量) 2.梯度grad (是个向量)

3.散度 div (假设有一向量场A=(x,y,z)i+Q(x,y,z)j+R(x,y,z)k P 则div A=(

++x y z

P Q R ??????) 4.旋度 rot (假设有一向量场A=(x,y,z)i+Q(x,y,z)j+R(x,y,z)k P ,

则rot A=假设有一向量场A=

i j k x y z

P Q R

?

?????)

定积分的方法总结

定积分的方法总结 定积分是新课标的新增内容,其中定积分的计算是重点考查的考点之一,下面例析定积分计算的几种常用方法. 一、定义法 例1、求 s i n b a x d x ? , (b a <) 解:因为函数s i n x 在],[b a 上连续,所以函数sin x 在],[b a 上可积,采用特殊的 方法作积分和.取h = n a b -,将],[b a 等分成n 个小区间, 分点坐标依次为 ?=+<<+<+

格林公式及其在曲线积分求解中的应用

南昌工程学院 《数分选讲》课程设计题目格林公式及其在曲线积分求解中的应用 课程名称数分选讲 系院理学院 专业信息与计算科学 班级2012级1班 学生姓名魏志辉 学号2012101316 指导教师禹海雄 设计起止时间:2015年6月11日至2015年6月15日

什么是曲线积分?? 1.设L为xOy平面上的一条光滑的简单曲线弧,f(x,y)在L上有界,在L上任意插 入一点列M1,M2,M3…,Mn 把L 分成n个小弧段ΔLi的长度为ds,又Mi(x,y)是L上的任一点,作乘积f(x,y)i*ds,并求和即Σf(x,y)i*ds,记λ=max(ds) ,若Σf(x,y)i*ds的极限在当λ→0的时候存在,且极限值与L的分法及Mi在L的取法无关,则称极限值为f(x,y)在L上对弧长的曲线积分,记为:∫f(x,y)*ds ; 其中f(x,y)叫做被积函数,L叫做积分曲线,对弧长的曲线积分也叫第一类曲线积分。 2.曲线积分的类别: 曲线积分分为:对弧长的曲线积分(第一类曲线积分) 对坐标轴的曲线积分(第二类曲线积分) 两种曲线积分的区别主要在于积分元素的差别;对弧长的曲线积分的积分元素是弧长元素ds;例如:对L的曲线积分∫f(x,y)*ds 。对坐标轴的曲线积分的积分元素是坐标元素dx或dy,例如:对L’的曲线积分∫P(x,y)dx+Q(x,y)dy。但是对弧长的曲线积分由于有物理意义,通常说来都是正的,而对坐标轴的曲线积分可以根据路径的不同而取得不同的符号33。 3.两种曲线积分的联系: 对弧长的曲线积分和对坐标轴的曲线积分是可以互相转化的,利用弧微分公式ds=√[1+(dy/dx)^2]*dx; 或者ds=√[1+(dx/dy)^2]*dy;这样对弧长的曲线积分都可以转换成对 坐标轴的曲线积分了。

第一型曲线积分与曲面积分的一些问题

第一型曲线积分与曲面积分的一些问题 第1型曲线积分与曲面积分的1些问 题摘要本文归纳研究了第1型曲线积分与曲面积分的物理背景,定义,性质及计算方法,并在此基础上给出了它们在特殊坐标变换下的计算公式及证明。并且利用这个公式,推导出了当第1型曲线积分或曲面积分的被积函数为奇函数或偶函数,积分曲线或曲面是对称的时的几个重要的推论及证明。关键字:第1型曲线积分与曲面积分;坐标变换;奇偶性;对称性。 Some questions about curve integral and surface integral of the first kind A bstract In this article we induce and study the physical background ,definition, quality ,and calculating method of the curve and surface integral of the first kind ,and at the base of these , calculate formula and providence was proposed in the special coordinate transformation. Using this formula ,we get several important inference and prove that when the curve and surface integral of the first kin d’s integrand is odd function or even function and the integral curve or surface is symmetry.Key word: Curve integral and surface integral of the first kind; coordinate transformation; odevity; symmetry

七大积分总结

七大积分总结 一. 定积分 1. 定积分的定义:设函数f(x)在[a,b]上有界,在区间[a,b]中任意插入n -1个分点: a=x 0

? ??==b a b a b a du u f dt t f dx x f )()()(。 (2) 定义中区间的分法与ξi 的取法是任意的。 (3) 定义中涉及的极限过程中要求λ→0,表示对区间[a,b]无限细分的过程,随λ →0必有n →∞,反之n →∞并不能保证λ→0,定积分的实质是求某种特殊合式的极限: 例:∑?=∞→=n i n n i f dx x f 1 1 0n 1 )()(lim (此特殊合式在计算中可以作为公式使用) 2. 定积分的存在定理 定理一 若函数f(x)在区间[a,b]上连续,则f(x)在[a,b]上可积。 定理二 若函数f(x)在区间[a,b]上有界,且只有有限个间断点,则f(x)在区间上可积。 3. 定积分的几何意义 对于定义在区间[a,b]上连续函数f(x),当f(x)≥0时,定积分 ? b a dx x f )(在几何上表示由曲线y=f(x),x=a,x=b 及x 轴所围成的曲边梯形的面积;当f(x) 小于0时,围成的曲边梯形位于x 轴下方,定积分?b a dx x f )(在几何意义上表示曲边梯形面积的负值。若f(x)在区间上既取得正值又取得负值时,定积分的几何意义是:它是介于x 轴,曲线y=f(x),x=a,x=b 之间的各部分曲边梯形的代数和。 4.定积分的性质 线性性质(性质一、性质二)

定积分计算方法总结

定积分计算方法总结 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

定积分计算方法总结 一、不定积分计算方法 1.凑微分法 2.裂项法 3.变量代换法 1)三角代换 2)根幂代换 3)倒代换 4.配方后积分 5.有理化 6.和差化积法 7.分部积分法(反、对、幂、指、三) 8.降幂法 二、定积分的计算方法 1.利用函数奇偶性 2.利用函数周期性 3.参考不定积分计算方法 三、定积分与极限 1.积和式极限 2.利用积分中值定理或微分中值定理求极限 3.洛必达法则 4.等价无穷小

四、 定积分的估值及其不等式的应用 1. 不计算积分,比较积分值的大小 1) 比较定理:若在同一区间[a,b]上,总有 f(x)>=g(x),则∫f (f )ff f f >=∫f (f )f f dx 2) 利用被积函数所满足的不等式比较之 a) 当0

3)常数变易法 4)利用泰勒公式展开法 五、变限积分的导数方法

曲线积分与曲面积分(解题方法归纳)

第十一章解题方法归纳 一、曲线积分与曲面积分的计算方法 1.曲线积分与曲面积分的计算方法归纳如下: (1) 利用性质计算曲线积分和曲面积分. (2) 直接化为定积分或二重积分计算曲线或曲面积分 (3) 利用积分与路径无关计算对坐标的曲线积分. (4) 利用格林公式计算平面闭曲线上的曲线积分. (5) 利用斯托克斯公式计算空间闭曲线上的曲线积分. (6) 利用高斯公式计算闭曲面上的曲面积分. 2. 在具体计算时,常用到如下一些结论: (1)若积分曲线L 关于y 轴对称,则 1 (,)2(,)L L f x f x y ds f x y ds f x ??=? ??? ?对为奇函数对为偶函数 1 0 (,)2(,)L L P x P x y dx P x y dy P x ??=?????对为奇函数 对为偶函数 1 0 (,)2(,)L L Q x Q x y dy Q x y dy Q x ??=?????对为偶函数 对为奇函数 其中1L 是L 在右半平面部分. 若积分曲线L 关于x 轴对称,则 1 (,)2(,)L L f y f x y ds f x y ds f y ??=? ??? ?对为奇函数对为偶函数 1 0 (,)2(,)L L P y P x y dx P x y dy P y ??=?????对为偶函数 对为奇函数 1 0 (,)2(,)L L Q y Q x y dy Q x y dy Q y ??=?????对为奇函数 对为偶函数 其中1L 是L 在上半平面部分.

(2)若空间积分曲线L 关于平面=y x 对称,则 ()()=??L L f x ds f y ds . (3)若积分曲面∑关于xOy 面对称,则 1 0 (,,)2(,,)f z f x y z dS R x y z dS f z ∑ ∑?? =????? ??对为奇函数对为偶函数 1 0 (,,)2(,,)R z R x y z dxdy R x y z dxdy R z ∑∑?? =???????对为偶函数对为奇函数 其中1∑是∑在xOy 面上方部分. 若积分曲面∑关于yOz 面对称,则 1 0 (,,)2(,,)f x f x y z dS R x y z dS f x ∑ ∑?? =????? ??对为奇函数 对为偶函数 1 0 (,,)2(,,)P x P x y z dydz P x y z dydz P x ∑∑?? =???????对为偶函数对为奇函数 其中1∑是∑在yOz 面前方部分. 若积分曲面∑关于zOx 面对称,则 1 0 (,,)2(,,)f y f x y z dS R x y z dS f y ∑ ∑?? =????? ??对为奇函数 对为偶函数 1 0 (,,)2(,,)Q y Q x y z dzdx Q x y z dzdx Q y ∑∑?? =???????对为偶函数对为奇函数 其中1∑是∑在zOx 面右方部分. (4)若曲线弧() :()()αβ=?≤≤?=? x x t L t y y t ,则 [ (,)(),()()β α αβ=

定积分总结

定积分讲义总结 内容一 定积分概念 一般地,设函数()f x 在区间[,]a b 上连续,用分点0121i i n a x x x x x x b -=<<<<<<<=L L 将区间[,]a b 等分成n 个小区间,每个小区间长度为x ?(b a x n -?= ),在每个小区间[]1,i i x x -上取一点()1,2,,i i n ξ=L ,作和式:1 1 ()()n n n i i i i b a S f x f n ξξ==-=?=∑∑ 如果x ?无限接近于0(亦即n →+∞)时,上述和式n S 无限趋近于常数S ,那么称该常数S 为函数()f x 在区间[,]a b 上的定积分。记为:()b a S f x dx = ? 其中()f x 成为被积函数,x 叫做积分变量,[,]a b 为积分区间,b 积分上限,a 积分下限。 说明:(1)定积分 ()b a f x dx ? 是一个常数,即n S 无限趋近的常数S (n →+∞时)称为()b a f x dx ?,而不是n S . (2)用定义求定积分的一般方法是:①分割:n 等分区间[],a b ;②近似代替:取点[]1,i i i x x ξ-∈;③求和: 1()n i i b a f n ξ=-∑;④取极限:()1()lim n b i a n i b a f x dx f n ξ→∞=-=∑? 例1.弹簧在拉伸的过程中,力与伸长量成正比,即力()F x kx =(k 为常数,x 是伸长量),求弹簧从平衡位置拉长b 所作的功. 分析:利用“以不变代变”的思想,采用分割、近似代替、求和、取极限的方法求解. 解: 将物体用常力F 沿力的方向移动距离x ,则所作的功为W F x =?. 1.分割 在区间[]0,b 上等间隔地插入1n -个点,将区间[]0,1等分成n 个小区间: 0,b n ??????,2,b b n n ?? ????,…,()1,n b b n -?????? 记第i 个区间为()1,(1,2,,)i b i b i n n n -???=? ? ??L ,其长度为()1i b i b b x n n n -??=-= 把在分段0, b n ? ???? ?,2,b b n n ?? ????,…,()1,n b b n -?????? 上所作的功分别记作:1W ?,2W ?,…,n W ? (2)近似代替 有条件知:()()11i i b i b b W F x k n n n --???=??=?? ? ?? (1,2,,)i n =L (3)求和 ()1 1 1n n n i i i i b b W W k n n ==-=?=??∑∑ =()()22222 110121122n n kb kb kb n n n n -?? ++++-==-?? ?? ??? L

不定积分解题方法及技巧总结

不定积分解题方法及技巧总 结 -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

? 不定积分解题方法总结 摘要:在微分学中,不定积分是定积分、二重积分等的基础,学好不定积分十分重要。然而在学习过程中发现不定积分不像微分那样直观和“有章可循”。本文论述了笔者在学习过程中对不定积分解题方法的归纳和总结。 关键词:不定积分;总结;解题方法 不定积分看似形式多样,变幻莫测,但并不是毫无解题规律可言。本文所总结的是一般规律,并非所有相似题型都适用,具体情况仍需要具体分析。 1.利用基本公式。(这就不多说了~) 2.第一类换元法。(凑微分) 设f(μ)具有原函数F(μ)。则 C x F x d x f dx x x f +==???)]([)()]([)(')]([????? 其中)(x ?可微。 用凑微分法求解不定积分时,首先要认真观察被积函数,寻找导数项内容,同时为下一步积分做准备。当实在看不清楚被积函数特点时,不妨从被积函数中拿出部分算式求导、尝试,或许从中可以得到某种启迪。如例1、例2: 例1:? +-+dx x x x x ) 1(ln )1ln( 【解】) 1(1111)'ln )1(ln(+-=-+= -+x x x x x x C x x x x d x x dx x x x x +-+-=-+-+-=+-+??2)ln )1(ln(2 1)ln )1(ln()ln )1(ln()1(ln )1ln(例2:? +dx x x x 2 ) ln (ln 1 【解】x x x ln 1)'ln (+= C x x x x x dx dx x x x +-==++??ln 1 )ln (ln )1(ln 122 3.第二类换元法:

曲线积分与曲面积分备课教案

第十章曲线积分与曲面积分 一、教学目标及基本要求: 1、理解二类曲线积分的概念,了解两类曲线积分的性质及两类曲线积分的关系。 2、会计算两类曲线积分 3、掌握(Green)公式,会使用平面曲线积分与路径无关的条件。 4、了解两类曲面积分的概念及高斯(Grass)公式和斯托克斯(Stokes)公式并会计算两类曲面积分。 5、了解通量,散度,旋度的概念及其计算方法。 6、会用曲线积分及曲面积分求一些几何量与物理量(如曲面面积、弧长、质量、重心、转动惯量、功、流量等)。 二、教学内容及学时分配: 第一节对弧长的曲线积分2学时 第二节对坐标的曲线积分2学时 第三节格林公式及其应用4学时 第四节对面积的曲面积分2学时 第五节对坐标的曲面积分2学时 第六节高斯公式通量与散度2学时 第七节斯托克斯公式环流量与旋度2学时 三、教学内容的重点及难点: 1、二类曲线积分的概念及其计算方法 2、二类曲面积分的概念及其计算方法 3、格林公式、高斯公式及斯托克斯公式 4、曲线积分及曲面积分的物理应用和几何应用也是本章重点。 5、两类曲线积分的关系和区别 6、两类曲面积分的关系和区别 7、曲线积分和曲面积分的物理应用及几何应用 五、思考题与习题 第一节习题10—1 131页:3(单数)、4、5 第二节习题10-2 141页:3(单数)、4、5、7(单数) 第三节习题10-3 153页:1、2、3、4(单数)、5(单数)6(单数)、7 第四节习题10-4 158页:4、5、6(单数)、7、8 第五节习题10-5 167页:3(单数)、4 第六节习题10-6 174页:1(单数)、2(单数)、3(单数) 第七节习题10-7 183页:1(单数)、2、3、4 第一节对弧长的曲线积分 一、内容要点 由例子引入对弧长的曲线积分的定义给出性质,然后介绍将对弧长的曲线积分化为定积分的计算方法。 1、引例:求曲线形构件的质量

微积分2方法总结

第七章 矢量代数与空间解析几何 ★类型(一) 向量的运算 解题策略 1. a a a ?=,2.},,{321a a a a = , .||232221a a a a ++= 3. 利用 点积、叉积、混合积的性质及几何意义. ★类型(二) 求直线方程 解题策略 首先考虑直线方程的点向式与一般式,否则再用其它形式. 类型(三) 直线点向式与参数式转化 类型(四) 异面直线 ★类型(五) 点到直线的距离、两直线的夹角 ★类型(六) 求平面方程 解题策略 平面方程的点法式、一般式、平面束. 类型(七) 直线与平面的位置 类型(八)求曲线与曲面方程 解题对策 一般用定义求曲线与曲面方程 疑难问题点拨 一般参数方程?? ???===Γ)()()(:t h z t g y t f x 绕Oz 轴旋转所成旋转曲面∑的方程 .)]}([{)]}([{212122z h g z h f y x --+=+ 证如图4-7, 设),,(z y x M 是曲面 上任意一点,而M 是由曲线Γ上某点),,(1111z y x M (对应的参数为t 1)绕Oz 轴旋转所得到。因此有).(),(),(111111t h z t g y t f x === ,1z z =,2 12122y x y x +=+),()(111z h t t h z -=?=? )]([)],([1111z h g y z h f x --==, 故所求旋转曲面方程为.)]}([{)]}([{212122z h g z h f y x --+=+ 特别地,若Γ绕Oz 轴旋转时,且Γ参数方程表示为???==). (),(z g y z f x 则 ).()(2222z g z f y x +=+ 事实上,由前面的证明过程可知),(),(1111z g y z f x ==1z z =,212122y x y x +=+ ),(),(11z g y z f x ==? 故).()(2222z g z f y x +=+ 图4-7

第十一章曲线积分与曲面积分经典例题

第十一章 曲线积分与曲面积分 内容要点 一、引例 设有一曲线形构件所占的位置是xOy 面内的一段曲线L (图10-1-1),它的质量分布不均匀,其线密度为),(y x ρ,试求该构件的质量. 二、第一类曲线积分的定义与性质 性质1 设α,β为常数,则 ???+=+L L L ds y x g ds y x f ds y x g y x f ),(),()],(),([βαβα; 性质2设L 由1L 和2L 两段光滑曲线组成(记为=L 21L L +),则 .),(),(),(2 1 2 1 ???+=+L L L L ds y x f ds y x f ds y x f 注: 若曲线L 可分成有限段,而且每一段都是光滑的,我们就称L 是分段光滑的,在以后的讨论中总假定L 是光滑的或分段光滑的. 性质3 设在L 有),(),(y x g y x f ≤,则 ds y x g ds y x f L L ??≤),(),( 性质4(中值定理)设函数),(y x f 在光滑曲线L 上连续,则在L 上必存在一点),(ηξ,使 s f ds y x f L ?=?),(),(ηξ 其中s 是曲线L 的长度. 三、第一类曲线积分的计算:)(), (),(βα≤≤?? ?==t t y y t x x dt t y t x t y t x f ds y x f L )()(])(),([),(22'+'=??β α 如果曲线L 的方程为 b x a x y y ≤≤=),(,则 dx x y x y x f ds y x f b a L )(1])(,[),(2'+=?? 如果曲线L 的方程为 d y c y x x ≤≤=),(,则 dy y x y y x f ds y x f d c L )(1]),([),(2'+=?? 如果曲线L 的方程为 βθαθ≤≤=),(r r ,则 θθθθθβ α d r r r r f ds y x f L )()()sin ,cos (),(22'+=??

定积分计算的总结论文

定积分计算的总结论文公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

定积分计算的总结 闫佳丽 摘 要:本文主要考虑定积分的计算,对一些常用的方法和技巧进行了归纳和总结.在定积分的计算中,常用的计算方法有四种:(1)定义法、(2)牛顿—莱布尼茨公式、(3)定积分的分部积分法、(4)定积分的换元积分法. 关键词:定义、牛顿—莱布尼茨公式、分部积分、换元. 1前言 17世纪后期,出现了一个崭新的数学分支—数学分析.它在数学领域中占据着主导地位.这种新数学思想的特点是非常成功地运用了无限过程的运算即极限运算.而其中的微分和积分这两个过程,则构成系统微积分的核心.并奠定了全部分析学的基础.而定积分是微积分学中的一个重要组成部分. 2正文 那么,究竟什么是定积分呢我们给定积分下一个定义:设函数()f x 在[],a b 有定义,任给[],a b 一个分法T 和一组{}k ξξ=,有积分和 1 (,)()n k k k T f x σξξ==?∑,若当()0l T →时,积分和(,)T σξ存在有限极限, 设()0()0 1 lim (,)lim ()n k k l T l T k T f x I σξξ→→==?=∑,且数I 与分法T 无关,也与k ξ在[]1,k k x x -的取法无关,即{}0,0,:(),k T l T εδδξξ?>?>?

定积分应用方法总结(经典题型归纳).docx

精品文档 定积分复习重点 定积分的考查频率不是很高,本讲复习主要掌握定积分的概念和几何意义,使 用微积分基本定理计算定积分,使用定积分求曲边图形的面积和解决一些简单的物 理问题等. 1. 定积分的运算性质 (1) b b kf (x)dx k f (x)dx(k 为常数 ). a a (2) b b f 1 ( x)dx b 2 ( x)dx. [ f 1 ( x) f 2 ( x)]dx f a a a b c b 其中 a

曲线积分与曲面积分(答案word

第十章 曲线积分与曲面积分 (一) 1.解:两点间直线段的方程为:x y -=1,()10≤≤x 故()dx dx dx y ds 21112 2=-+='+= 所以()()2211 =-+=+??dx x x dx y x L 。 2.解:L 的参数方程为??? ????=+=θθsin 212 1cos 21a y a a x ,()πθ20≤≤ 则()?θθcos 12||2 1 sin 2121cos 212 22+=??? ??+??? ??+=+a a a a y x 2cos ||12cos 212||212θθa a =??? ? ? -+= ||21cos 2sin 22 2 2 2 a a a d y x ds =?? ? ??+??? ??-='+'=θθθ 所以? ? =+πθθ 20 22 22 cos 21d a ds y x L ?? ? ??-= ??πππθθθθ0222cos 2cos 21d d a 220222sin 22sin 221a a =??? ? ??-=π ππθ θ 3.解:()()atdt dt t at t at dt y x ds =+= '+'=2222sin cos 故() ()()[] ? ?-++=+π20 2 2 222cos sin sin cos atdt t t t t t t a ds y x L ()()? +=? ??? ??+=+=ππ ππ20 2 3220 42 33321242a t t a dt t t a 4.解:如图? ? ? ?++++++=3 2 22 2 21 2 22 2L y x L y x L y x L y x ds e ds e ds e ds e

[全]高等数学之不定积分的计算方法总结[下载全]

高等数学之不定积分的计算方法总结不定积分中有关有理函数、三角函数有理式、简单无理函数的求法,是考研中重点考察的内容,也是考研中的难点。不定积分是计算定积分和求解一阶线性微分方程的基础,所以拿握不定积分的计算方法很重要。不定积分考查的函数特点是三角函数、简单无理函数、有理函数综合考查,考查方法是换元积分法、分部积分法的综合应用。不定积分的求法的理解和应用要多做习题,尤其是综合性的习题,才能真正掌握知识点,并应用于考研。 不定积分的计算方法主要有以下三种: (1)第一换元积分法,即不定积分的凑微分求积分法; (2)第二换元积分法 (3)分部积分法常见的几种典型类型的换元法:

樂,Q? o 金J犷- / .乍治阳必厶二如皿盒.「宀丄" 名% =a仏 找.』x二a沁沁r 年”十I '九久二严詈严妬5inx八ic5兄厶 整 I—炉 叶严 山二启虫? 常见的几种典型类型的换元法 题型一:利用第一换元积分法求不定积分

分析: 1-3 ? - IK )-忑.旦r x 二)祝成);网><可久切 二2氐化如(長)寸 a 花不直押、朱 J 、 解: 2少弋協“尤十C__

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当积分j/O心(X)不好计算容易计算时[使用分部私jf(A-)Jg(.v)二f(x)g(x)- J g(x)df(x).常见能使用分部积分法的类型: ⑴卩"“dx J x n srn xdx J尢"cos皿等,方法是把。',sin-t, cosx 稽是降低X的次数 是化夫In 尢9 arcsine arctanx. 例11: J (1 + 6-r )arctanAz/.r :解:arctan f xdx等,方法是把疋; Jx" arcsm11xdx

大学微积分1方法总结

第一章 函数、极限、连续 注 “★”表示方法常用重要. 一、求函数极限的方法 ★1.极限的四则运算;★2.等价量替换;★3.变量代换;★4.洛比达法则;★5.重要极限;★6.初等函数的连续性;7.导数的定义;8. 利用带有佩亚诺余项的麦克劳林公式;9.夹逼定理;10利用带有拉格朗日余项的泰勒公式;11.拉格朗日定理;★12. 无穷小量乘以有界量仍是无穷小量等. ★二、已知函数极限且函数表达式中含有字母常数,确定字母常数数值的方法 运用无穷小量阶的比较、洛必达法则或带有佩亚诺余项的麦克劳林公式去分析问题,解决问题。 三、无穷小量阶的比较的方法 利用等价无穷小量替换或利用洛必达法则,无穷小量的等价代换或利用带有皮亚诺余项的佩亚诺余项公式展开 四、函数的连续与间断点的讨论的方法 如果是)(x f 初等函数,若)(x f 在0x x =处没有定义,但在0x 一侧或两侧有定义,则0x x =是间断点,再根据在0x x =处左右极限来确定是第几类间断点。如果)(x f 是分段函数,分界点是间断点的怀疑点和所给范围表达式没有定义的点是间断点。

五、求数列极限的方法 ★1.极限的四则运算;★2. 夹逼定理;★3. 单调有界定理; 4. )()(lim )()(lim ∞=?∞=∞ →+∞→A n f A x f n x ;5. 数列的重要极限;6.用定积分的定义求数列极限;7. 利用若∑∞ =1n n a 收敛,则0lim =∞→n n a ;8. 无穷小量乘以有界量 仍是无穷小量;9.等价量替换等. 【评注】1. 数列的项有多项相加或相乘式或∞→n 时,有无穷项相加或相乘,且不能化简,不能利用极限的四则运算, 2.如果数列的项用递推关系式给出的数列的收敛性或证明数列极限存在,并求极限.用单调有界定理 3.对数列极限的未定式不能用洛比达法则。因为数列作为函数不连续,更不可导,故对数列极限不能用洛比达法则. 4.由数列{}n a 中的通项是n 的表达式,即).(n f a n =而)(lim )(lim x f n f x n ∞ →∞→与是特殊与一般的关系,由归结原则知 ★5. 有lim 1011()()n n i i f f x dx n n →∞ ==?∑或1lim 1001()()n n i i f f x dx n n -→∞==?∑ 第二章 一元函数微分学 ★一、求一点导数或给处在一点可导推导某个结论的方法: 利用导数定义,经常用第三种形式 二、研究导函数的连续性的方法:

曲线积分与曲面积分总结

第十一章:曲线积分与曲面积分 一、对弧长的曲线积分 ?? +=L L y d x d y x f ds y x f 22),(),( 若 ? ? ?==)() (:t y y t x x L βα≤≤t 则 原式= dt t y t x t y t x f ?'+'β α)()()) (),((22 对弧长的曲线积分 (,,)((),(),L L f x y z ds f x t y t z t =? ?若 ():()()x x t L y y t z z t =?? =??=? βα≤≤t 则 原式 = ((),(),(f x t y t z t β α ? 常见的参数方程为: 特别的: 2 2 222.2x y L L L e ds e ds e ds e π+===? ?? 22=2(0)L x y y +≥为上半圆周 二、对坐标的曲线积分 ? +L dy y x q dx y x p ),(),( 计算方法一: 若 ? ? ?==)() (:t y y t x x L 起点处α=t ,终点处β=t 则 原式= dt t y t y t x q dt t x t y t x p )())(),(()())(),(('+'?β α 对坐标的曲线积分 (,,)(,,)(,,)L P x y z dx Q x y z dy R x y z dz ++?

():() ()x x t L y y t z z t =?? =??=? 起点处 α=t ,终点处β=t 则 原式= ((),(),())()((),(),())()((),(),())()P x t y t z t x t dt Q x t y t z t y t dt R x t y t z t z t dt β α'''++? 计算方法二:在计算曲线积分时,通过适当的添加线段或曲线,是之变成一个封闭曲线上的曲线积分与所添加线段或曲线上的曲线积分之差,从而对前者利用格林公式,后者利用参数方程。 1 1 (,)(,)(,)(,)L L L p x y dx q x y dy p x y dx q x y dy ++-+? ? 1 ( )(,)(,)L D q p dxdy p x y dx q x y dy x y ??=±--+????? 如图: 三、格林公式 ??=??-??D dxdy y p x q )( ? +L dy y x q dx y x p ),(),( 其中L 为D 的正向边界 特别地:当 y p x q ??=??时,积分与路径无关, 且 ??? +=+2 1 21 2211),(),(),(),(21) ,() ,(y y x x y x y x dy y x q dx y x p dy y x q dx y x p (,)(,)(,)P x y dx Q x y dy dU x y +=是某个函数的全微分Q P x y ??? =?? 注:在计算曲线积分时,通过适当的添加线段或曲线,是之变成一个封闭曲线上的曲线积分与所添加线段或曲线上的曲线积分之差,从而对前者利用格林公式。 四、对面积的曲面积分 1、 当曲面为 ????++==∑ xy D y x dxdy f f y x f y x ds z y x y x f z 221)) ,(,,(),,() ,(μμ 2、 当曲面为 (,) (,,)(,(,),xz D y f x z x y z ds x f x z z μμ∑ ==???? 3、 当曲面为 (,) (,,)((,),,yz D x f y z x y z ds f y z y z μμ∑ ==????

曲线积分与曲面积分复习

第8章 曲线积分与曲面积分 向量值函数在有向曲线上的积分 第二型曲线积分 概念与形式 恒力沿直线方向做功 → →→ → ?=?=l F l F w θcos |||| 变力沿曲线运动?取微元 Qdy Pdx ds F dw +=?=→ ||,则?+ += L Qdy Pdx W 。 平面曲线?+ +L Qdy Pdx ,空间曲线?+ ++L Rdz Qdy Pdx ,性质??- +=L L 一、计算方法 1.设参数,化定积分 ?L dx y x P ),(+dy y x Q ),(=dt t y t y t x Q t x t y t x P t t })()](),([)()](),([{10 ? '+' 2.平面闭曲线上积分-用格林公式 ???+=???? ? ???-??L D Qdy Pdx dxdy y P x Q ,其中L 是D 的取正向的边界曲线,D 为单连通区域,P ,Q 与L D ?上有连续一阶偏导数。 ~ 3.对于积分与路径无关的可自选路径 4.积分与路径无关 ),(),,(y x Q y x P 及偏导数于L D ?上连续。下列四个命题等价 (1)? +C Qdy Pdx =0,对D 内任意闭曲线C . (2) ?+L Qdy Pdx 积分与路径无关 (3)存在),(y x u 使du =dy y x Q dx y x P ),(),(+B A L L u du Qdy Pdx |==+??? (4)x Q y P ??=?? 在D 内恒成立. 常以(4)为条件,(2)作为结论,自选路径积分 二、例题 1.基础题目,设参数,化定积分 , (1) 计算? -=L ydx xdy I ,: L 如图ABCDEA 解 (1)设参数法 ?∑? ==L i L i 5 1 于1L 上 设t x cos =,t y sin = ?? -= +=-0 2 222 )sin (cos 1 ππ dt t t ydx xdy L 于2L 上 设t x cos =,t y sin 2= ?? =?+?=-20 )sin sin 2cos 2(cos 2 π πdt t t t t ydx xdy L 于3L 上 以x 为参数,xdx dy 2-=

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