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曲线曲面积分
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Last edited: 2025-1-7
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曲线积分

第一类曲线积分

无向,下限<上限
标量场积分
求加权弧长

参数方程形式

转化为
如果是的形式,把x看成参数即可
如果是空间曲线(即多一个维度)则类似推广即可

第二类曲线积分

有向,有起点终点
向量场积分
求功或流量

参数方程形式

对向量积分:
三维变量类似拓展

两类积分的关系

第二类转第一类

notion image
notion image
就是将方向向量考虑进来
参考物理上的公式:

格林公式

将第二类闭合曲线积分直接转化为二重积分
逆时针为正方向
求偏导的对象要反过来

条件

  • 单连通
  • 在D内有连续偏导

路径无关性

则积分只与起点和终点位置有关,并且闭曲线的积分为0
这样就可以使用Newton-Leibniz公式
其中为原函数
原函数必须满足路径无关性且一阶可偏导

通过曲线积分求原函数

notion image
notion image

曲面积分

第一类曲面积分

投影法

notion image
转换为二重积分,要加
  • 积分曲面可以带入被积函数
  • 曲面无方向

参数方程形式

notion image

第二类曲面积分

投影法

要注意侧的方向,以此确定积分的正负
notion image
投影到XoY,就把z换为xy,不用加东西
其他的投影方式完全类似

参数方程形式

notion image

两类积分的关系

第二类转第一类

notion image
 

高斯公式

notion image
闭曲面积分转化为三重积分
如果,就可以算体积
notion image

斯托克斯公式

notion image
行列式形式
notion image

路线无关性

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