高数如何理解格林公式的概念格林公式的概念里:曲线L分段光滑是什么意思?格林公式对于复连通区域是否也成立?如何计算,

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____洛小柒°
____洛小柒° 2023-03-17 21:09
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  • 2023-03-17 22:10

    曲线积分条件:分段光滑.

    光滑:有切线

    请参考两类曲线积分的计算过程,思考为什么是光滑,而不是可导.

    分段:(有限多段)

    请比教一元积分(含广义积分)条件:有限个间断点,且分段可积,请思考为什么是有限个.

    公式可用在复连通!

    用法:只要注意积分边界方向,外逆时针,内顺时针.

    这两个小问题太低级了,可见你基本功夫不扎实.

    光这些完全无法理解公式本质.

    格林公式和stoks意义相同

    一首先来看大的共性

    等价于

    1:定积分基本公式:ab区间内积分=原函数在边界b与a处的差

    2:格林公式:在xoy面上小区域的二重积分=该区域边界线上的积分.

    stoks公式:一小快空间曲面上积分=等于该曲面边界线上的积分

    格林公式:stoks公式的特例

    3 奥--高公式:空间区域上积分=等于该区域边界曲面上的积分

    二 这三组公式表现出2个共同特点,1个典型不同点!

    相同点:

    1 积分重数下降一重

    2 内部计算转化为边界计算

    不同点:书写格式和运用.

    书写:

    定积分公式:区间转化为边界

    格林公式,stoks公式,奥高公式:边界转化为区域

    运用:和书写计算方向相同.

    不同点的原因:

    定积分求原函数容易

    其他公式积分的相当于求这些旋度和散度的原函数,很难计算;

    把边界积分化成区域积分容易,然后统一用重积分方法处理.

    旋度和散度:(通过物理实践理解公式)

    想象区域内每点(或者每点的微小区域附近)

    旋度不为零:有旋涡(在任意某点微小区域内,循环流动的物质,逆时针为正,顺时针为负

    散度不为零:有源场(在任意某点微小区域,流进和流出的东西不相等,散度为正表示流出,散度为负表示流进)

    1格林公式与stoks公式:

    关键:理解旋度与环量(看课本上stoks公式)

    结论1:(公式直接含义)

    面上旋度总和等于这个边界上的环量

    结论2:(无旋场就是保守力场)

    旋度为零(无旋场)--积分与路径无关,只与位置有关.

    保守力场做功只与位置有关系.比如地球引力场,静电场.他们的引力线不成旋涡状---不能对物体进行回旋加速(环量总是为0,)

    下边顺便解释一下奥---高公式

    空间区域上积分=等与边界面上积分

    可以理解为:

    (用流体来解释)

    (假设空间已经充斥了这样的不可压缩流体)

    封闭空间任意点自动生成的流体量的总和

    总是等于流出这个空间表面的流体量

    每一点生成流体叫散度=空间流量函数(p,q,r)的散度

    .

    四 奥--高公式 有没有二纬形式这个形式与格林公式有没有关系.

    例如:1(p,q)是平面流量,求流出区域边界的流量等于多少?(用奥高公式)

    比较 2(-q,p)是平面流量,求边界围线积分(用格林公式)

    你会吃惊的发现两公式完全一样

    从上边两个力场处处正交

    也许我们能分析出场.在两个垂直方向上力场的不同效果.比如地震的横向地球面切面方向作用,与垂直地面作用是不同的.

    好了估计你可以自己思考明白了.

    大学所有积分合起来都没有分家是一个结构精妙的统一体系

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