第二型曲线积分
关于坐标的曲线积分
第二型曲线积分亦称关于坐标的曲线积分,是一种与曲线定向有关的曲线积分,与第一型曲线积分相比,从物理意义上,可以看出两种曲线积分是不同的,尽管它们都是沿着曲线的积分,但第一型的与方向无关,第二型的与方向有关。第二型曲线积分在向量场理论中还有许多应用。
第二型曲线积分的物理意义
第二型曲线积分的物理背景是变力沿曲线做功。
空间中有一变力F(x,y,z)=(P(x,y,z),Q(x,y,z),R(x,y,z))作用在某质点上,使其从某一曲线L的端点A,沿着L移动到另一端点B,求该力做功多少?
显然在L上取一有向弧微元ds=(dx,dy,dz),则可得做功微元dw=F·ds,那么力F移动质点从A到B所做的功为 ,若用坐标表示,则成为
这种类型的积分称为第二型的曲线积分。
第二型曲线积分的定义
定义1设函数P(x,y),Q(x,y)定义在平面有向可求长度曲线L上,对L的任意分割T,它把L分成n个小弧段: 在每个小曲线段上任取一点 ,若极限
存在,且与分割T和点 的取法无关,其中||T||是各小弧段长度的最大值,则称此极限为函数P(x,y),Q(x,y)沿有向曲线L上的第二型曲线积分,记为
定义2 设L为空间内一条光滑有向曲线,函数P(x,y,z),Q(x,y,z),R(x,y,z)在L上有定义,则可以定义沿空间有向曲线L上的第二型曲线积分,并记为
第二型曲线积分的性质
(1)如果把L分成L1和L2,且 (i=l,2)都存在,则
(2)设L是有向曲线弧,-L是与L方向相反的有向曲线弧,则
(3)若 存在,则 也存在,且
第二型曲线积分的计算
转化为定积分,要注意的是:二型线积分的起点,对应定积分的下限,终点对应定积分的上限,即若曲线
参考资料
最新修订时间:2022-08-26 11:01
目录
概述
第二型曲线积分的物理意义
第二型曲线积分的定义
参考资料