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先看一个例子:设有一曲线形构件占xOy面上的一段曲线 ,设构件的密度分布函数为ρ(x,y),设ρ(x,y)定义在L上且在L上连续,求构件的质量。对于密度均匀的物件可以直接用ρV求得质量;对于密度不均匀的物件,就需要用到曲线积分,dm=ρ(x,y)ds;所以m=∫ρ(x,y)ds;L是积分路径,∫ρ(x,y)ds就叫做对弧长的曲线积分。
设L为xOy平面上的一条光滑的简单曲线弧,f(x,y)在L上有界,在L上任意插入一点列
(上述定义并不完全严谨,给出新的定义):在矢量场A中,任取一连接点P0与P1的光滑曲线c,此时向量OP0记作R0,向量OP1记作R1,用ΔR表示位于曲线C的切线上,以切点为始点而模
曲线积分分为:
(1)对弧长的曲线积分 (第一类曲线积分)
(2)对坐标轴的曲线积分(第二类曲线积分)
两种曲线积分的区别主要在于积分元素的差别;对弧长的曲线积分的积分元素是弧长元素ds;例如:对L的曲线积分∫f(x,y)*ds 。对坐标轴的曲线积分的积分元素是坐标元素dx或dy,例如:对L’的曲线积分∫P(x,y)dx Q(x,y)dy。但是对弧长的曲线积分由于有物理意义,通常说来都是正的,而对坐标轴的曲线积分可以根据路径的不同而取得不同的符号 。
楼主478270995的回复 引用:2楼 tianshi1973cn 什么是平曲线和竖曲线? 悬赏分:10 - 解决时间:2007-6-12 13:16 公路线形设计中,什么是平曲线,什么是竖曲线...
平曲线可以理解为线路在水平面的投影,主要是圆曲线和缓和曲线;竖曲线可以理解为线路在竖直平面的投影,一般是圆曲线
平曲线就是水平方向线路发生转折,形成曲线;竖曲线就是线路在高程上起伏形成曲线。常见的有垣曲县和缓和曲线
对弧长的曲线积分和对坐标轴的曲线积分是可以互相转化的,利用弧微分公式
在曲线积分中,被积的函数可以是标量函数或向量函数。积分的值是路径各点上的函数值乘上相应的权重(一般是弧长,在积分函数是向量函数时,一般是函数值与曲线微元向量的标量积)后的黎曼和。带有权重是曲线积分与一般区间上的积分的主要不同点。物理学中的许多简单的公式(比如说)在推广之后都是以曲线积分的形式出现(
量子力学中的“曲线积分形式”和曲线积分并不相同,因为曲线积分形式中所用的积分是函数空间上的泛函积分,即关于空间中每个路径的概率函数进行积分。然而,曲线积分在量子力学中仍有重要作用,比如说复围道积分常常用来计算量子散射理论中的概率振幅。
如果将复数看作二维的向量,那么二维向量场的曲线积分就是相应复函数的共轭函数在同样路径上的积分值的实部。根据柯西-黎曼方程,一个全纯函数的共轭函数所对应的向量场的旋度是0。
在各种保守力的场都是路径无关的,一个常见的例子就是重力场或电场。在计算这种场的做功时,可以选择适当的路径进行积分,使得计算变得简单。如:
【2019年整理】第十章(第三部分)曲线积分习题解答
第十章 曲线积分与曲面积分 (第三部分) 曲线积分习题解答 一、对弧长的曲线积分 1 . 计 算 L ydsI , 其 中 L 为 摆 线 )cos1(),sin( tayttax 的 一 拱 )20,0( ta . 解 由于 )c o s1( )s i n( : tay ttax L , )20( t ;而 dttadtyxds 2 1 22 )cos1(2 , )20( t 故 2 0 2 1 )c o s1(2)c o s1( dttataydsI L 2 0 32 2 sin4 dt t a 0 32 sin8 udua 2 0 32 sin16 udua 2 2 32 a . 2.计算曲线积分 L dsyx 22 ,其中 L为圆周 axyx 22 . 解 圆周 axyx 22 在极坐标下的方程为 c o sa ) 22 ( ,则 addds 22 . 故 L dsyx 22 2
回头曲线
一、什么是回头曲线 对回头曲线的定义,大多是这样描述的:回头曲线是一种半径小、转弯急、 线型标准低的曲线形式,其转角接近、等于或大于 180度。 在实际中,我们确实经常在山区道路碰到回头曲线, 基本的感觉就是一个急 弯,并且转了一百八十度,跟掉头差不多,也就是前面描述的: 转角接近、等于 或大于 180度。下图是湘西“公路奇观”的连续回头曲线。 . 回头曲线几乎不在高等级公路中使用, 我所经历过的,使用回头曲线的最 高等级公路是二级公路,这个例子在后面我们还会进行计算。 我这里所讨论的回头曲线, 主要是基于其平面坐标计算的特殊性而言的, 它 只有一个定义, 就是:转角大于或等于 180度,由于实际使用中很少有转角正好 等于 180度的情况,所以就是指转角大于 180度这种情况了 。 为什么这么定义呢, 因为一般情况下, 交点与曲线的关系是: 交点在曲线的 外侧,即便是转角接近 180度,它
第一型曲线积分具有下述一些重要性质 :
1).若
2).若曲线段
3).若
4).若
设有光滑曲线
设
设
对于一般维空间中曲线,可同样给出定义。