范國良
【摘要】通過實(shí)例給出對坐標(biāo)的曲線積分的錯(cuò)誤及正確解法,并在方向及對稱性上對兩類積分進(jìn)行比較.
【關(guān)鍵詞】對弧長的曲線積分;對坐標(biāo)的曲線積分;對稱性
【基金項(xiàng)目】國家自然科學(xué)基金(11401006)
在《高等數(shù)學(xué)》中的第十章“曲線積分與曲面積分”的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),很多同學(xué)把兩類曲線積分的計(jì)算方法混淆,沒有注意到對坐標(biāo)的曲線積分與方向有關(guān),本文通過例題把錯(cuò)誤的解題方法與正確的方法進(jìn)行比較,并對兩類積分從方向及對稱性上進(jìn)行總結(jié).
AB的方程形式不同,變量t的上下限也不同,注意t的上下限始終要對應(yīng)起點(diǎn)和終點(diǎn).綜上所述,在計(jì)算對坐標(biāo)的曲線積分時(shí),首先是確定曲線的參數(shù)方程,其次確定參變量的上下限,最后注意參變量變化范圍的寫法與對弧長的曲線積分不同.
三、兩類曲線積分的比較
1.對弧長的曲線積分與方向無關(guān),變量范圍為從小到大;而對坐標(biāo)的曲線積分與方向有關(guān),變量范圍為從起點(diǎn)到終點(diǎn).
2.關(guān)于對稱性
對弧長的曲線積分與方向無關(guān),可以利用對稱性簡化計(jì)算.設(shè)L關(guān)于x(或y)軸對稱,若f(x,y)關(guān)于y(或x)是奇函數(shù),則∫Lf(x,y)ds=0;若f(x,y)關(guān)于y(或x)是偶函數(shù),則∫Lf(x,y)ds=2∫L1f(x,y)ds,其中L1是位于對稱軸一側(cè)的部分.對坐標(biāo)的曲線積分與方向有關(guān),所以在考慮對稱性時(shí)既要考慮被積函數(shù)與曲線的對稱性,還要考慮曲線的方向,因此直接應(yīng)用比較困難,一般是先轉(zhuǎn)化為對弧長的曲線積分,然后再考慮使用對稱性.
【參考文獻(xiàn)】
[1]同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)教研室.高等數(shù)學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2013.
[2]殷志祥等.高等數(shù)學(xué)[M].合肥:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,2012.