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文档简介

1,第一型线积分和面积分,Line Integrals with Respect to Arc Length Surface Integrals with Respect to Surface Area,2,第一型曲线积分是对弧长的线积分, C是 平面或空间的可求长曲线段, ds是弧微元;,一、第一型线积分,1. 概念和记法,积分“区域”:平面或空间的曲线;,4 第一型线积分和面积分,3,第一型线积分可求曲线长:,物理意义之一:质量非均匀分布的曲线 C 的质量;,第一型线积分是通过化为定积分而进行计算的。,2. 第一型曲线积分的计算法,4,若曲线 C 给参数方程,可以证明,,这种情况下一型曲线积分的计算式:,即,5,例1,计算,设 C 是曲线:,的一段弧。,解,6,例2,计算,设 C 为连接,三点的折线段。,解,三直线段的参数式 如图所示,故,若曲线C给交面式方程,若存在,则 C 的,参数方程:,于是,( 平面上的问题通常只是少一个变量! ),8,当 C 为平面曲线,给极坐标方程,例3,解1 (用直角坐标),计算,设 C 为右半个单位圆:,9,利用对称性:,解2 (用参数方程),10,解3 (用极坐标),C:,例4 (求柱面的侧面积) 设椭圆柱面,内所截下部分的侧面积 A 。,解,用微元法.,12,二、第一型曲面积分,1. 概念和记法,积分区域: 中的一曲面,是 中的曲面, 为曲面面积元;,被积函数 定义在曲面 上;,第一型曲面积分是对曲面面积的面积分,13,第一型面积分可求曲面面积:,物理意义举例:质量非均匀分布的曲面,的质量,第一型面积分是通过化为二重积分而进 行计算的。,14,曲面 S 给参数方程,用微元法:,2. 第一型曲面积分的计算法,令,15,于是, 第一型面积分化成二重积分计算式,其中,16,曲面 S 给直角坐标系下的显式方程,由于又可表示成参数式:,17,曲面 S 给一般方程:,于是化为二重积分的计算式:,当满足,存在隐函数,18,例5,求半径为 的球面面积。,解 球面的参数方程为:,19,经计算,于是得球面积,20,例6,计算,其中曲面 是圆锥面,解 根据条件,此锥面应定义在平面区域,21,例7,求半径相等的两个,圆柱面正交所截立体 的表面积 A。,解 如图建立坐标系后,两柱面的方程分别为,22,充分利用图形的对称性, 只 需对定义在,上的一片柱面,作计算,,23,例8 求质量均匀分布,半径为 R 的球缺面的 质心坐标。 球缺面如下给出:,24,因曲面对称且质量分布均 匀,故,解,设球缺面的面密度为,25,即所求质心为:,26,习题 6.6P.191. N.1(单), N.3(2)(3

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