"D对坐标曲面积分同济大学高等数学PPT课件.pptx"
本资源是同济大学高等数学PPT课件,主要讲述对坐标曲面的概念和性质,包括曲面上的向量场、曲面积分的概念、计算法定理和性质等。
曲面上的向量场
在曲面上定义了一个向量场,方向由法向量决定。设 $\vec{n}$ 为曲面的单位法向量,那么 $\vec{n} = (\cos\alpha, \cos\beta, \cos\gamma)$,其中 $\alpha, \beta, \gamma$ 是曲面上一点的方向余弦。
曲面积分的概念
设 $S$ 为有向曲面,$P, Q, R$ 是定义在 $S$ 上的三个函数,则曲面积分可以表示为:
$$\iint_S P dx dy + Q dy dz + R dz dx$$
曲面积分的计算法定理
设 $S$ 是一个光滑曲面,$P, Q, R$ 是定义在 $S$ 上的三个函数,那么:
$$\iint_S P dx dy + Q dy dz + R dz dx = \iint_S (P dx + Q dy + R dz) \cdot dS$$
曲面积分的性质
1. 若 $S_1, S_2, ..., S_n$ 是 $n$ 个无公共内点的有向曲面,那么:
$$\iint_S P dx dy + Q dy dz + R dz dx = \sum_{i=1}^n \iint_{S_i} P dx dy + Q dy dz + R dz dx$$
2. 若 $S$ 是一个有向曲面,那么:
$$\iint_S P dx dy + Q dy dz + R dz dx = - \iint_{\bar{S}} P dx dy + Q dy dz + R dz dx$$
其中 $\bar{S}$ 是 $S$ 的反向曲面。
应用
曲面积分广泛应用于物理、工程和经济学等领域,例如计算流体的流量、磁场的磁通量、电场的电介质等。