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这是大学高等数学才学的,ds表示弧微分 (ds)^2=(dx)^2+(dy)^2 ds dx dy 构成微分三角形,ds是斜边。 用弧的增量去乘一个函数的物理意义:这个函数代表线密度函数,所以ds 的积分表示曲线形构件的质量,在数学上这个积分叫做:对弧长的曲线积分。
ds=[(dx)^2+(dy)^2]^1/2所以在直角坐标系下:ds=[1+f'^2]^1/2dx极坐标下:ds=[r^2+r'^2]^1/2dθ。
DS是对弧长的积分。
ds表示定积分一个比f少一横的符号右上方是实数A 右下方是实数B,后面接一个含自变量的表达式最后一竖线加ds表示对该表达式在(A,B)间积分,从公式上看用牛顿莱布尼茨公式反求导将X=A带入减去将X=B带入所得的值。
曲线积分有很多种类,当积分路径为闭合曲线时,称为环路积分或围道积分。曲线积分可分为:第一类曲线积分和第二类曲线积分。
曲面积分中的ds是曲面上的微小面积元素。它可以根据曲面的形状和参数方程来求解。一般地,如果曲面可以表示为参数方程r(u,v)(u和v是曲面上的参数),则ds的大小可以通过以下公式计算:
ds = |r_u × r_v| dudv
其中,|r_u × r_v|是r_u和r_v的叉积的模长,dudv是曲面上的微小面积元素。具体而言,r_u和r_v是r对u和v的偏导数向量,即:
r_u = (∂x/∂u, ∂y/∂u, ∂z/∂u)
r_v = (∂x/∂v, ∂y/∂v, ∂z/∂v)
叉积r_u × r_v的结果是一个垂直于r_u和r_v所在平面的向量,其大小等于r_u和r_v所在平面的面积。因此,|r_u × r_v|表示曲面上的微小面积元素。
咱们先用朴素的累和形式讨论 -- 之后再考虑严格的积分。把区间分成小段, 其中 是分割点。记任何一个上的截面上任一点与平面成的角为 .每一个小段 上的截面积约等于注意这个 !把这个环面拆成一个个小平面,每个小平面都是斜面,所以总的来看不是一个圆柱体。因此半球的表面积约等于积分形式就是把分割加细直到粒度趋于零(累和和积分这两个式子有多像):如果忽略了, 我们将得到一个错误的积分:顺便提,上面这个积分在(重新)推圆的面积的时候可以用到(题主已经在用了)。
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