设D为平面区域,如果D内任一闭曲线所围的部分区域都属于D,则D称为平面
单连通区域。直观地说,单连通区域是没有空间的区域,否则称为复连通区域。
当xOy平面上的曲线起点与终点重合时,则称曲线为闭曲线。设平面的闭曲线L围成平面区域D,并规定当一个人沿闭曲线L环行时,区域D总是位于此人的左侧,称此人行走方向为曲线L关于区域D的
正方向,反之为负方向。
设闭区域 由分段光滑的曲线 围成,函数 及 在 上具有一阶连续
偏导数,则有
易见,图1(二)所表示的区域是图1(一)所表示的区域的一种特殊情况,我们仅对图1(一)所表示的区域 给予证明即可.
假设将AB曲线上移,或EC曲线下移,使AE重合或者BC重合,便可以认为是一条常规的曲线。也可以认为某条常规曲线是将AE或BC长度设为零形成的。再假定穿过区域D内部且平行于 轴的直线与D的边界曲线的交点至多是两点,用类似的方法可证
在平面闭区域D上的
二重积分,可通过沿闭区域D的边界曲线L上的曲线积分来表达;或者说,
封闭路径的曲线积分可以用二重积分来计算。如区域D不满足以上条件,即穿过区域内部且平行于
坐标轴的直线与
边界曲线的交点超过两点时,可在区域内引进一条或几条辅助曲线把它分划成几个部分区域,使得每个部分区域适合上述条件,仍可证明格林公式成立.
格林公式沟通了二重积分与对坐标的曲线积分之间的联系,因此其应用十分地广泛.