高数斯托克斯公式 20
高数斯托克斯公式法向量不是应该算球面的法向量吗,为什么算平面的,为什么ε的面积是大圆面积,为什么∫∫dS是ε的面积,...
高数斯托克斯公式法向量不是应该算球面的法向量吗,为什么算平面的,为什么ε的面积是大圆面积,为什么∫∫dS是ε的面积,
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三面阐述问题
1. 曲面积
先看例:设构件占空间曲面Σ其质量布密度函数(密度布)ρ(x,y,z)求构件质量 同于密度均匀物件直接利用ρS(S代表面积,同)处理问题思想类似于布平面区域质量问题需要利用曲面积; dm=ρ(x,y,z)*ds;m=∫ρ(x,y,z)*ds面积曲面积
2 .曲面积类别:
面积曲面积(第类曲面积); 坐标轴曲面积(第二类曲面积); 面积曲面积坐标轴曲面积转化;两类曲面积区别于形式积元素同第类曲面积积元素面积元素dS,例:积曲面Σ面积曲面积: ∫∫f(x,y,z)dS; 第二类曲面积积元素坐标平面dxdy,dydz或dxdz,例:积曲面Σ坐标平面曲面积: ∫∫P(x,y,z)dxdy+Q(x,y,z)dydz+R(x,y,z)dxdz;
两种曲面积间关系:
两种积间转化于何空间曲面坐标平面投影; 设dS积曲面Σ面积元素 设Σ程z=(x,y)ΣxOy平面投影区域D界闭区域z=(x,y)D具连续偏导数于: dS/(dxdy)=1/cosθθ面积元素dS坐标平面夹角; 积曲面Σ任意点向量(〥z/〥x〥z/〥y,-1)(注:〥表示求偏导数〥z/〥x表示zx偏导数整体符号同),xOy平面向量取(001); 于1/cosθ=√[1+(〥z/〥x)^2+(〥z/〥y)^2]; 所dS=√[1+(〥z/〥x)^2+(〥z/〥y)^2]*dxdyΣ点(x,y,z(x,y))则∫∫f(x,y,z)dS存且积曲面Σ曲面积: ∫∫f(x,y,z)dS=∫∫f(x,y,z)*√[1+(〥z/〥x)^2+(〥z/〥y)^2]*dxdy 面积曲面积坐标轴曲面积关系联系起 于∫∫P(x,y,z)dxdy+Q(x,y,z)dydz+R(x,y,z)dxdz种类型曲面积积曲面能需要同向三坐标平面 xOy,xOz,yOz投影,投影式面实际面积元素dS与三坐标平面夹角别αβγ则dxdy=cosαdS;dxdz=cosβdS,dydz=cosγdS; αβγ余弦通向量数量积求所写: ∫∫P(x,y,z)dxdy+Q(x,y,z)dydz+R(x,y,z)dxdz=∫∫[P(x,y,z)cosα+Q(x,y,z)cosγ+R(x,y,z)cosβ]dS 向各坐标平面投影候需要注意dS向性即夹角夹角于π/2候其余弦值负
3.格林公式给沿着闭曲线C曲线积与C所包围区域D二重积间关系
般斯托克斯公式(generalized Stokes' formula)认微积基本定理、格林公式、高-奥公式、?3?斯托克斯公式推广;者实际前者简单推论
1. 曲面积
先看例:设构件占空间曲面Σ其质量布密度函数(密度布)ρ(x,y,z)求构件质量 同于密度均匀物件直接利用ρS(S代表面积,同)处理问题思想类似于布平面区域质量问题需要利用曲面积; dm=ρ(x,y,z)*ds;m=∫ρ(x,y,z)*ds面积曲面积
2 .曲面积类别:
面积曲面积(第类曲面积); 坐标轴曲面积(第二类曲面积); 面积曲面积坐标轴曲面积转化;两类曲面积区别于形式积元素同第类曲面积积元素面积元素dS,例:积曲面Σ面积曲面积: ∫∫f(x,y,z)dS; 第二类曲面积积元素坐标平面dxdy,dydz或dxdz,例:积曲面Σ坐标平面曲面积: ∫∫P(x,y,z)dxdy+Q(x,y,z)dydz+R(x,y,z)dxdz;
两种曲面积间关系:
两种积间转化于何空间曲面坐标平面投影; 设dS积曲面Σ面积元素 设Σ程z=(x,y)ΣxOy平面投影区域D界闭区域z=(x,y)D具连续偏导数于: dS/(dxdy)=1/cosθθ面积元素dS坐标平面夹角; 积曲面Σ任意点向量(〥z/〥x〥z/〥y,-1)(注:〥表示求偏导数〥z/〥x表示zx偏导数整体符号同),xOy平面向量取(001); 于1/cosθ=√[1+(〥z/〥x)^2+(〥z/〥y)^2]; 所dS=√[1+(〥z/〥x)^2+(〥z/〥y)^2]*dxdyΣ点(x,y,z(x,y))则∫∫f(x,y,z)dS存且积曲面Σ曲面积: ∫∫f(x,y,z)dS=∫∫f(x,y,z)*√[1+(〥z/〥x)^2+(〥z/〥y)^2]*dxdy 面积曲面积坐标轴曲面积关系联系起 于∫∫P(x,y,z)dxdy+Q(x,y,z)dydz+R(x,y,z)dxdz种类型曲面积积曲面能需要同向三坐标平面 xOy,xOz,yOz投影,投影式面实际面积元素dS与三坐标平面夹角别αβγ则dxdy=cosαdS;dxdz=cosβdS,dydz=cosγdS; αβγ余弦通向量数量积求所写: ∫∫P(x,y,z)dxdy+Q(x,y,z)dydz+R(x,y,z)dxdz=∫∫[P(x,y,z)cosα+Q(x,y,z)cosγ+R(x,y,z)cosβ]dS 向各坐标平面投影候需要注意dS向性即夹角夹角于π/2候其余弦值负
3.格林公式给沿着闭曲线C曲线积与C所包围区域D二重积间关系
般斯托克斯公式(generalized Stokes' formula)认微积基本定理、格林公式、高-奥公式、?3?斯托克斯公式推广;者实际前者简单推论
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