考研高数关于23重积分曲线曲面积分的对

2021-01-14 14:35:21 字数 2648 阅读 6851

1楼:匿名用户

多元函数积分的对称性有两种:奇偶对称性、轮换对称性,这些对称性适用于二重积分、三重积分、第一类曲线积分、第一类曲面积分

下面以三重积分和第一类曲面积分对称性为例来讲,二重积分和第一类曲线积分类似

1、奇偶对称性原则

当积分区域关于xoy面对称时,可考查z的奇偶性;

当积分区域关于xoz面对称时,可考查y的奇偶性;

当积分区域关于yoz面对称时,可考查x的奇偶性;

比如本题积分区域是一个球面,显然以上三条均是满足的,因此看哪个变量的奇偶性均可,xy关于x是奇函数,关于y也是奇函数,因此无论看x还是y均可知积分结果为0;xz和yz类似处理。

2、轮换对称性原则

当积分区域中x,y,z三个字母(或其中两个)进行轮换后,如果区域无变化,则结论是被积函数中的x,y,z也可进行相应的轮换。

比如本题积分区域是一个球面,显然将x,y,z进行轮换后这个球面没有任何变化,因此得出

∫∫ f(x,y,z)ds=∫∫ f(y,z,x)ds=∫∫ f(z,x,y)ds

这样也就得出了本题中的:∫∫ x ds=∫∫ y ds=∫∫ z ds这个结论。

再举个例子,如果题目中积分曲面加一个条件:x+y+z=r,z≥0

此时看到,如果x,y,z轮换后,这个曲面是有变化的,因此上面的结论就不成立了,

不过要注意:由于x,y交换后曲面无变化,因此∫∫ x ds=∫∫ y ds仍是成立的。

最后再提醒一下,以上所有结论对于第二类曲线积分和第二类曲面积分不成立。

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考研数学二,(三重积分、曲线积分与曲面积分)这些是不是不用看啊?大纲上没有啊。。。

2楼:匿名用户

这些内容不作为考试的内容,我是去年考的研究生,今年数学考纲也不会变动多少,可以根据李永乐复习全书内容复习,不在数2划分范围不用复习,等到2014年考纲下来的时候具体再看,望采纳哦,祝你考研成功。

3楼:刘2佳

数二的考试范围是有大纲限制的,曲线积分与曲面积分是不考的,所以不用担心。另外空间解析几何与无穷级数也是不考的,所以都不用看这些部分。

4楼:匿名用户

不会,今年刚看完数二,同济六版数学书章节前有*号的都不会考,这个是一定的,你的担忧根本不会出现

5楼:匿名用户

是的,数二不考这些!!!不用花时间看!!

高数重积分,还有曲线曲面积分中的对称性是怎么用的啊,

6楼:匿名用户

第一步先看 积分区

域如果积分区域有对称性,那就取它们共同对称的交集

z = √(x + y),关于 x轴 和 y轴 都是对称的

而x + y = 2ax ==> (x - a) + y = a,只是关于 x轴 对称

于是可用它们共同的对称点,就是关于 x轴 对称

第二步看被积函数的 奇偶性

既然积分关于关于 x轴 对称,有以下性质:

当f(y)为奇函数,∫(- b→b) f(y) dy = 0

当f(y)为偶函数,∫(- b→b) f(y) dy = 2∫(0→b) f(y) dy

先看xy,把x当常数时,y就是奇函数

所以∫∫σ xy ds = 0

再看yz

∫∫σ yz ds = ∫∫σ y√(x + y) ds,y√(x + y)关于y也是奇函数

于是 = 0

后看z∫∫σ z ds = ∫∫σ √(x + y) ds,√(x + y)关于y是偶函数

于是 = 2∫∫σ √(x + y) ds,其中σ是σ在第一挂限的部分

= 2∫∫d √(x + y) * √[1 + (z/x) + (z/y)] dxdy,d是d在第一挂限的部分,即σ在xy面的投影

= 2∫∫d √(x + y) * √2 dxdy、d:x + y ≤ 2ax、x ≥ 0

= 2√2∫(0→π/2) dθ ∫(0→2acosθ) r dr

= 2√2∫(0→π/2) r/3 ]:(0→2acosθ) dθ

= (2/3)√2∫(0→π/2) 8acosθ dθ

= (16/3)√2a * 2/(3 * 1)

= (32/9)√2a = 原式

利用对称性往往能有效解决如∫(0→π/2) sinx dx 或 ∫(0→π/2) cosx dx等麻烦的算式

轮换对称性的要求更高

首先「积分区域」要是关于「三个」坐标面都是「对称」的

然后是「被积函数」,任意对调其中两个函数的位置,也对原式没有任何改变

也包括了偶函数的性质

即f(x,y,z) = f(y,z,x) = f(z,x,y)

例如通常的 积分区域 球体 x + y + z = r,关于三个坐标面都是对称的 或者 正方体 八面体 等

被积函数x + y + z、xyz

那么∫∫σ f(x,y,z) ds = 8∫∫σ f(x,y,z) ds,在第一挂限的积分

7楼:匿名用户

具体一个题目吧,一般只涉及积分区域对称性和积分函数的对称性

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