请教一个数学问题,曲线积分那里

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夕暮人未眠
2018-07-25 · TA获得超过675个赞
知道小有建树答主
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在数学中,曲线积分或路径积分是积分的一种。积分函数的取值沿的不是区间,而是特定的曲线,称为积分路径。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。

积分联系

对弧长的曲线积分和对坐标轴的曲线积分是可以互相转化的,利用弧微分公式

 

,或者

 

;这样对弧长的曲线积分都可以转换成对坐标轴的曲线积分了。

在曲线积分中,被积的函数可以是标量函数或向量函数。积分的值是路径各点上的函数值乘上相应的权重(一般是弧长,在积分函数是向量函数时,一般是函数值与曲线微元向量的标量积)后的黎曼和。带有权重是曲线积分与一般区间上的积分的主要不同点。物理学中的许多简单的公式(比如说)在推广之后都是以曲线积分的形式出现(

 

)。曲线积分在物理学中是很重要的工具,例如计算电场或重力场中的做功,或量子力学中计算粒子出现的概率。

量子力学

量子力学中的“曲线积分形式”和曲线积分并不相同,因为曲线积分形式中所用的积分是函数空间上的泛函积分,即关于空间中每个路径的概率函数进行积分。然而,曲线积分在量子力学中仍有重要作用,比如说复围道积分常常用来计算量子散射理论中的概率振幅。

复分关系

如果将复数看作二维的向量,那么二维向量场的曲线积分就是相应复函数的共轭函数在同样路径上的积分值的实部。根据柯西-黎曼方程,一个全纯函数的共轭函数所对应的向量场的旋度是0。

应用简介

在各种保守力的场都是路径无关的,一个常见的例子就是重力场或电场。在计算这种场的做功时,可以选择适当的路径进行积分,使得计算变得简单。如:

 

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帕格弟弟
2018-07-19 · 超过19用户采纳过TA的回答
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啥问题?问题发来
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