# 高等数学积分概念理解复习

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平面直线、平面曲线方程:

共性:一元函数y=f(x),或者二元方程f(x,y)=0表示
特性:
平面直线——变量呈线性关系Ax+By+C=0
平面曲线——变量x与y呈非线性关系(甚至不是函数,可能围成了闭合曲线)

空间平面、空间曲面方程:

共性:二元函数z=f(x,y),或者用三元方程f(x,y,z)=0表示
特性:
空间平面——变量呈线性关系Ax+By+Cz+D=0
空间曲面——变量x、y、z呈非线性关系(甚至不是函数,可能围成了闭合曲面)

空间直线、空间曲线方程:

空间直线:两个空间平面的交线A1x+B1y+C1z+D1=0联立A2x+B2y+C2z+D2=0
空间曲线:表示法1:联立F(x,y,z)=0和G(x,y,z)=0 表示法2:x=x(t),y=y(t),z=z(t)

一重积分:对f(x)积分,被积区域是坐标轴

物理意义:平面上的直线或曲线与坐标轴围成的面积

二重积分:对f(x,y)积分,被积区域是平面

物理意义1:求积分结果是密度不均匀的的质量(f(x,y)表示密度)
物理意义2:以曲面为顶的柱体的体积(f(x,y)表示高度)
计算方法:1.直角坐标系:先一后二、先二后一 2.极坐标系

三重积分: 对f(x,y,z)积分,被积区域是立体

物理意义:求积分结果是密度不均匀的立体的质量(f(x,y,z)表示密度)
计算方法:1.直角坐标系:先一后二、先二后一、2.柱面坐标系、3.球面坐标系

第一类曲线积分(对弧长的曲线积分ds):被积区域是曲线

物理意义:求给出曲线的密度函数求曲线的质量
计算:条件可能给平面曲线的密度f(x,y)或空间曲线的密度f(x,y,z)

第一类曲面积分(对面积的曲面积分dS):被积区域是曲面

物理意义来源于对给定密度函数的空间曲面,计算该曲面的质量。

计算:条件给给空间曲面的密度f(x,y,z)

第二类曲线积分(对坐标的曲线积分dxdy):被积区域分解到坐标轴

物理意义:力的矢量拉着物体沿着曲线运动所做的功,将沿切向的小段位移分解到垂直的坐标轴上;同时将小段作用力也分解到垂直的坐标轴上,坐标轴分别作积分再求和得到总功

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计算:
条件1——告诉你路径曲线方程
条件2——如下图:可能告诉你x,y两个方向的力分量或者x,y,z三个方向的力的分量,求功(有方向)

注:
1.封闭的曲线满足使用格林公式或斯托克斯公式可以使用这两个公式
2.不封闭曲线如果满足积分与路径无关条件好算(本质还是格林或斯托克斯公式)
题型:补线法、挖孔法、补面法、挖洞法

在这里插入图片描述

格林公式(平面封闭曲线第二类曲线积分):封闭第二类平面曲线积分转化到二重积分

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斯托克斯公式(空间封闭曲线第二类曲线积分):封闭第二类空间曲线积分转化到二重积分

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第二类曲面积分(对坐标的曲面积分)

计算:给x,y,z分别方向上的流速,告诉你面方程,求流量
在这里插入图片描述

高斯公式(封闭曲面第二类曲面积分):封闭第二重曲面积分转化到三重积分

在这里插入图片描述

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