曲线积分和曲面积分

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定积分,二重积分,三重积分,曲线和曲面积分统称为黎曼积分,这是高等数学研究的重点。定积分,二重积分,三重积分,曲线和曲面积分的定义均被划分,近似,求和和极值。最后,它们被减小到特定结构和公式的极限值。该定义可以统一形式给出:

从以上积分的概念形式和计算方法来看,定积分的积分区域是线性的,二重积分的区域是平面的,三重积分的区域是主体的。以上三个积分的概念,性质和计算方法相似;在逼近过程中,获取的点是积分曲线或积分曲面上满足曲线或曲面方程的点。因此,可以使用将曲线和曲面积分转换为定积分或双积分的方法来计算曲线和曲面积分。

表面积分的形式如下:

\ begin {equation *} \ int_ {S} \ stackrel→{F}·d \ overarrowarrow {a} \ end {equation *}这意味着在向量场中,我们需要在向量场中对表面s进行积分,并且D / stacklel→{a}表示垂直于表面上任意点上Δs方向的方向向量(Δs表示微分曲面上的任意一点),也就是说,它仅代表一个方向。两者之间的数学关系是点相乘,点相乘的结果是向量在垂直于Δs的方向(即,由右箭头{a}指向的方向)上的任意点处的向量的分量向量。)。最后,通过使用{f}·D {a}进行整个表面的积分,即连续增加表面上每个点的点相乘结果。求出一定矢量场中表面s上垂直于Δs方向的所有子矢量的总和。

换句话说,表面积分表示矢量场{f}与表面s相交的程度。因此,它也生动地称为通量。

在这里,我们可以关联为什么麦克斯韦方程组的积分形式的双积分也称为电通量和磁通量。

然后,由于在{f}和{a} D / stacklel→{a}之间存在一个点积,根据点乘法的几何定义\ overrightarrow {a}·\ overarrowarrow {b} = | \ overarrowarrow {a} || \\ overarrowarrow {b} | cos \ theta \ qquad(0≤\theta≤\ pi)

如果stacklel→{f}平行于s,则所有向量的方向均垂直于{overarrowarrow}的{a},则cos ﹤theta = cos(﹤pi / 2)= 0,其中点积为0 ,表面积分为0。

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