精品文档---下载后可任意编辑第十四章 曲线积分、曲面积分与场论教学目的与要求 1 掌握两类曲线积分和两类曲面积分的定义及相互联系;2 掌握两类曲线积分和两类曲面积分的计算;3 掌握 Green 公式 公式和公式,并能应用它们来求第二类线面积分;4 理解曲线积分与路径无关的含义;5 了解外微分的定义及应用;6 了解场论初步的基本知识
教学重点1 两类曲线积分和两类曲面积分的计算;2 Green 公式 公式和公式的应用;3 曲线积分与路径无关的条件
教学难点 1 两类曲线积分互化和两类曲面积分互化;2 曲线积分与路径无关的条件
§1 第一型曲线积分和第一类面面积分教学目的 1 掌握第一类曲线积分和第一类曲面积分的定义;2 会求曲面的面积
教学过程背景:几何体的质量: 已知密度函数 , 分析线段、平面区域、空间几何体的质量1 第一类曲线积分 1
1 定义(P294----295)1
2 性质(P295)1
3 计算(P295----296) 例 1 设是半圆周,
例 2 设是曲线上从点到点的一段
计算第一型曲线积分
空间曲线上的第一型曲线积分: 设空间曲线,
函数连续可导, 则对上的连续函数, 有
例 3 计算积分, 其中是球面被平面截得的圆周
解 由对称性知 , , =
( 注意是大圆 )2 曲面的面积 P298----3043 第一型曲面积分 3
1 定义(P304----305)3
2 计算1 设有光滑曲面
为上的连续函数,则
例 4 计算积分, 其中是球面 被平面 所截的顶部
例 5 求,其中是球面与平面的交线
解法 1 解法 2 求曲线的参数方程
由,消去,得, 即 令,则于是得到两组参数方程我们可任选一组,例如第一组
显然,被积函数和都具有轮换对称性,则GaussStokesGaussStokestaytaxsin , cos