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文档简介
第二节,一、对坐标的曲线积分的概念 与性质,二、 对坐标的曲线积分的计算法,三、两类曲线积分之间的联系,对坐标的曲线积分,一、 对坐标的曲线积分的概念与性质,1. 引例: 变力沿曲线所作的功.,(其中 为 n 个小弧段的最大长度),2. 定义.,设 L 为xoy 平面内从 A 到B 的一条有向光滑弧,若对 L 的任意分割和在局部弧段上任意取点,都存在,在有向曲线弧 L 上,对坐标的曲线积分,则称此极限为函数,或第二类曲线积分.,在 L 上定义了一个向量函数,极限,称为对 x 的曲线积分;,称为对 y 的曲线积分.,L 称为积分弧段 或 积分曲线 .,称为被积函数 ,其中,3. 性质,(1) 若 L 可分成 k 条有向光滑曲线弧,(2) 用L 表示 L 的反向弧 , 则,则,定积分是第二类曲线积分的特例.,说明:,对坐标的曲线积分必须注意积分弧段的方向 !,二、对坐标的曲线积分的计算法,定理:,在有向光滑弧 L 上有定义且,L 的参数方程为,则曲线积分,连续,存在, 且有,如果 L 的方程为,则,空间光滑曲线弧 :,有,例1. 计算,其中L 为沿抛物线,从点,的一段.,例2. 计算,其中 L 为,(1) 半径为 a 圆心在原点的上半,圆周, 方向为逆时针方向;,(2) 从点 A ( a , 0 )沿 x 轴到点 B ( a , 0 ).,例3. 计算,其中L为,(1) 抛物线,(2) 抛物线,(3) 有向折线,例4. 设在力场,作用下, 质点由,沿移动到,试求力场对质点所作的功.,其中为,点 O 的距离成正比,例 5. 设一个质点在,处受,恒指向原点,沿椭圆,此质点由点,沿逆时针移动到,例6. 求,从 z 轴正向看为顺时针方向.,例7. 已知,为折线 ABCOA(如图),计算,三、两类曲线积分之间的联系,设有向光滑弧 L 以弧长为参数 的参数方程为,已知L切向量的方向余弦为,则两类曲线积分有如下联系,类似地, 在空间曲线 上的两类曲线积分的联系是,令,记投影为,例9.,将积分,化为对弧长的积,分,其中L 沿上半圆周,例8. 设,曲线段 L 的长度为s, 证明,续,在L上连,1. 定义,2. 性质,(1) L可分成 k 条有向光滑曲线弧,(2) L 表示 L 的反向弧,对坐标的曲线积分必须注意积分弧段的方向!,内容小结,3. 计算, 对有向光滑弧, 对有向光滑弧,4. 两类曲线积分的联系, 对空间有向光滑弧 :,作业 P200 (2), (4), (6), (8) 7 8,第三节,一、格林公式,二、平面上曲线积分与路径无关的 等价条件,格林公式及其应用,区域 D 分类,单连通区域 ( 无“洞”区域 ),复连通区域 ( 有“洞”区域 ),域 D 边界L 的正向: 观察者左侧,定理1. 设区域 D 是由分段光滑正向曲线 L 围成,则有,( 格林公式 ),函数,
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