曲面积分为什么那么难 三重积分的计算方法详细步骤
请问如何学好高等数学曲面积分部分?曲线积分、曲面积分 难学吗?关于曲线曲面积分的学习方法,距离高数下的考试还有一个月,感觉曲面积分好难啊,还有希望吗,我该如何做?有没有觉得三重积分和曲面积分难的,为什么曲面积分的方法那么灵活?
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高等数学定积分与不定积分技巧
关键在于自己,学好曲面积分首先要学好曲线积分,你去图书馆姐几本参考书,看例题,多做点,就可以了
曲线积分和二重积分的区别
不难学的,哥们给你说说吧:
第一类曲线积分,可以通过将ds转化为dx或dt变成定积分来做,但是单纯的第一类曲线积分和二重积分没有关系,只有通过转化为第二类曲线积分后,要是满足格林公式或者斯托科斯公式条件,可以用公式转化为简单的曲面积分,再将曲面积分投影到坐标面上转化为二重积分来计算,这是第一类曲线积分和二重积分关系,但是第一类曲线积分和三重积分么有任何关系……
第一类曲面积分,可以通过公式变换,将dS转化为dxdy,直接转化为二重积分来做,但是和三重积分没有任何关系,只有通过转化为第二类曲面积分,满足了高斯公式条件,才能用高斯公式转化为三重积分来计算
曲线积分与定积分,曲面积分与二重积分的区别:曲面积分、曲线积分都是给定了特定的曲线或者曲面的方程形式,意思是在曲线上或曲面上进行积分的,而不是像普通的二重积分和定积分那样直接在xyz坐标上进行积分,所以要将第一类曲线积分,第一类曲面积分通过给定的方程形式变换成在xyz坐标进行积分,另外既然给定了曲线或曲面方程,就可以根据方程把一个量表示成其他的两个量的关系,因为是在给定的曲线或曲面方程上进行积分的,所以要满足给定的曲线或曲面的方程,所以各个量之间可以代换的,这个普通的定积分和二重积分不能这么做的……
第一类曲线积分:对线段的曲线积分,有积分顺序,下限永远小于上限……求解时米有第二类曲线积分简单,需要运用公式将线段微元ds通过给定的曲线方程形式表示成x与y的形式,进行积分,这个公式书里面有的,就是对参数求导,然后再表示成平分和的根式……
第二类曲线积分:对坐标的曲线积分,没有积分顺序,意思是积分上下限可以颠倒了……
第一类曲线积分和第二类曲线积分的关系:可以用余弦进行代换,余弦值指的是线段的切向量,这个书本里面的,我就不写了
第一类曲面积分:对面积的曲面积分,求解时要通过给定的曲面方程形式,转化成x与y的形式,这个公式书里面也有的,就是求偏导吧?然后表示成平方和根式的形式
第二类曲面积分:对坐标的曲线积分,这个简单一些,好好看看就可以了
两类曲面积分的联系:可以用余弦代换,但是这个余弦是曲面的法向量
下面给出第一类曲线积分和第一类曲面积分的联系,方便你记忆:都是要转化成在xyz坐标面上的积分,都是平方和的根式形式,但是第一类曲线积分是对参数求导,第一类曲面积分是求偏导,为何都是平方和的根式形式?原因是在微段或微面上用直线代替曲线,相当于正方体求对角线,你想想是不是,肯定要出现平方和的根式,你好好看看推导过程……
第二类曲线积分与第二类曲面积分的关系:
第二类曲线积分如果封闭的话,可以用格林公式或斯托克斯公式化简
第二类曲面积分如果封闭的话,可以用高斯公式进行化简
这些东西很有趣的,你要学会对应的记忆啊……
曲面积分与曲线积分的公式
首先仔仔细细的看一下那四类积分,把那些积分公式写下来,然后尽量直观的理解一下,比如对坐标的曲线积分以及对弧长的曲线积分,前者可以理解为力的做功,后者理解为已知曲线密度,求曲线质量,这样有了理解之后对公式的记忆会有帮助的,要不然会很乱。
理解了公式之后,就可以运用一些对称性了,那些对称性的公式也要理解,并不是硬背的,什么关于x是偶函数,关于y是奇函数,积分是两倍还是为0这点也很重要,陈文登的书上面好像都总结了。然后理解公式以后就到教科书上找相应的例子巩固一下,同济第五版的高等数学,上面的例题很简单,并且也把知识点包含进去,所以是个很不错的教材。
第一是要理解公式,不要看到公式不知道什么含义,或者记不起公式,这就是前面说的按其物理含义直观去理解记牢。找一些相关题目做一做,同时在坐标的曲线积分和坐标的曲面积分中,特别要注意你所考虑的曲线或曲面的方向。曲面一般是朝Z轴方向为正,即与Z轴的正方向夹角小于90度时为正,反之为负。找一些典型题目做一做,自己也总结一下,如果积分区域是对称的话,尽量考虑应用对称性。
设Σ为光滑曲面,函数f(x,y,z)在Σ上有定义,把Σ任意地分成n个小曲面Si,其面积设为ΔSi,在每个小曲面Si上任取一点(Xi,Yi,Zi) 作乘积f(Xi,Yi,Zi)ΔSi,并求和Σf(Xi,Yi,Zi)ΔSi,记λ=max(ΔSi的直径) , 若Σf(Xi,Yi,Zi)ΔSi当λ→0时的极限存在,且极限值与Σ的分法及取点(Xi,Yi,Zi)无关,则称极限值为f(x,y,z)在Σ上对面积的曲面积分,也叫做第一类曲面积分。即为∫∫f(x,y,z)dS;其中f(x,y,z)叫做被积函数,Σ叫做积分曲面,dS叫做面积微元。
零基础可以学高数吗
积分的思想就是先微分再求和,这个思想是比较明确的。
曲面积分一般是二重积分,也就是求两次积分,通常来说第一次把一个曲面切割成“线”,再将每一个“线”切割成“点”,然后进行二重积分。具体地说,比如一个半球面,一般要切割成无穷多个圆环,再将每个圆环切割成微元;再或者一个正四棱锥,一般要切割成无穷多个正方形,再将每一个正方形切割成微元。总之要根据这个曲面的形状来决定怎么切。
体积分也是类似的,一维一维地剖分。
高等数学就是比较抽象,建议补充一些练习题,每完成一道题就品味一下重积分的运用方法,最终达到独立完成习题。
再有,就是要注意正负号
三重积分的计算方法详细步骤
应该说
多重积分和线面积分应该是保证得分的点呵呵,主要是要熟练一些性质的灵活使用
减小运算量和复杂度。实质上这类问题是最容易拿分的
对称性质的运用掌握好,三大公式
以及一些几何意义的灵活使用。
曲面积分计算出来的值是什么
曲面积分的话,他因为还和高斯公式又和斯托克斯公式这一些相互结合,本身的话三个面投影的话也会比较多,所以你这个比较灵活。