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重積分和線面積分總結

  因為要準備省賽,所以要加強對演算法的學習,但是我卻以這為理由,放鬆了對高數、線代等其他學科的學習,現在看來,這是不理智的,因為“學習都是相通的”,搞演算法也要有良好的基礎,而且題目也有不少直接是高數的定理、公式,所以我悔悟了,準備好好對待各個學科,從高數走起。

重積分

一、二重積分的概念和性質

   

  定義:二重積分是二元函式在平面區域上的積分,同定積分類似,是某種特定形式的和的極限。

  這裡面的基本概念我就不一一列舉了,思想是大化小,常代變,近似和,取極限,這個思想到後面的線面積分都會一直用到。

性質:

  1.積分可加性(滿足數乘)——線性性質

  2.區域可加性(分段可加性)

  3.如果在D上,f(x,y)=1,面積為S

∫∫dxdy=∫∫dS=S
  4.如果在區域D上有f(x,y)≦g(x,y),則                 由於   -| f(x,y) |<=f(x,y)<=| f(x,y) |
              得
  5.設M和m分別是函式f(x,y)在有界閉區域D上的最大值和最小值,σ為區域D的面積, 6.(二重積分的中值定理) 設函式f(x,y)在有界閉區域D上連續,σ為區域的面積,則在D上至少存在一點(ξ,η),使得 (部分公式直接從百度百科上扒的)


二、二重積分的計演算法
1.利用直角座標計算二重積分
  先x後y
  先y後x
2.利用
極座標計算二重積分
三、三重積分
  定義:略。
  性質(類比於二重積分,不再贅述)。
  計算方法:
1.利用直角座標計算三重積分

1.“先一後二”法(思想:穿刺投影

2..“先二後一”法(兩種方法最終都是要化成三次積分法的)

2.利用柱面座標計算三重積分

3.利用球面座標計算三重積分

四、重積分的應用

1.曲面的面積

2.質心

3.轉動慣量

4.引力

曲線積分與曲面積分

一、對弧長的積分

曲線積分分為:對弧長的曲線積分 (第一類曲線積分)

對座標軸的曲線積分(第二類曲線積分)

兩種曲線積分的區別主要在於積分元素的差別;對弧長的曲線積分的積分元素是弧長元素ds;例如:對L的曲線積分∫f(x,y)*ds 。對座標軸

的曲線積分的積分元素是座標元素dx或dy,例如:對L’的曲線積分∫P(x,y)dx+Q(x,y)dy。但是對弧長的曲線積分由於有物理意義,通常說來都是正的,而對座標軸的曲線積分可以根據路徑的不同而取得不同的符號。(baidu baike)

被積函式是1的話,積分結果是弧長。

定積分不可看做對弧長曲線積分的特例

性質:分段可加性、對稱性、輪換對稱性等等。

遵循“偶零奇倍”的原則

計算方法:

二、對座標的曲線積分

三、格林公式及其應用

四、對面積的曲面積分

五、對座標的曲面積分

六、高斯公式

七、斯托克斯公式

(待續……