13.1线积分

通过线积分,可以计算可变力沿空间路径执行的操作、沿曲线流动的流体以及通过边界的速度。

定义

将F(x,y,z)设置为包含曲线c:r (t)=g (t) I h (t) j k (t) k、a=t=B .的实数函数

f是连续的,g、h、K都是第一次连续。分割间隔数N不断增加,小弧长SK接近0,则相应的限制称为F从曲线到A到B的直线积分。记录为:

物理和几何意义

线积分(第一类曲线积分)的物理意义是求曲线质量线的质量,f(x,y)是线密度,ds可以看作积分路径的小“弧长”。

从其几何上求圆柱面积:

用等分点将C除以N段。随着分割数无限增加,小矩形宽度为零,所有小矩形面积之和等于圆柱体面积:

线积分计算空间中光滑曲线的质量分布问题,并设置质量分布函数(x、y、z)。

平滑曲线计算

对曲线c上的连续函数f(x,y,z)计算线积分:的第一步:从而得出曲线c的参数表达式:r (t)=g (t) I h (t) j k (t) k,a=

如果f值为常数1,则f沿c的线积分是计算曲线c的长度。

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