高数积分总结

时间:2024.3.31

1.二重积分   形式:    f(x,y)为面密度,dxdy为面积元素。           

解法:①直角坐标  首先是化为X型或Y型区域,如化为X型的则可写成=

极坐标(使用范围:D为圆或圆的一部分,f(x,y)中含有+项)极坐标下二重积分可化为:

=

2.三重积分   形式:    f(x,y,z)表示点(x,y,z)处的密度,dv表示体积元素

解法:①直角坐标   如往xoy面投影,Dxy为X型区域,y的范围由平行于y轴的直线穿过Dxy,穿入的是下限,穿出的上限;z的范围沿平行于z轴的直线穿过立体,穿入的下限,穿出的上限,则有:=

柱面坐标(范围:投影区域为圆或圆的一部分,f(x,y,z)中含有+项)   直角坐标与极坐标的关系:x= y=  z=z。    ==

③ 球面坐标  (范围:立体为球体或球体的一部分)

3.重积分的应用:① 求曲面面积:A= 

可以类似的推出区域为Dxy,Dyz时对应的公式。

求质心     类似的可推广到空间直角坐标系。

求转动惯量=     推广到空间坐标系有:      

4.曲线积分:①对弧长的曲线积分  形式:  当L为闭曲线是又记为:  

算法:关键是化为参数方程,注意积分的上限一定大于积分下限!  直角坐标系下的公式:)极坐标系下的公式:  (

对坐标的曲线积分  形式:P(x,y)对坐标x的积分记为;Q(x,y)对坐标y的积分记为

算法:  注意对应L的起点对应L的终点!

③两类曲线积分的关系:平面曲线L    空间曲线  起点对应的参数小于终点对应的时取“+”,反之取“-”。

5.曲面积分  ①对面积的曲面积分  形式: f(x.,y,z)表示面密度ds表面积

算法:若曲面往xoy面投影则有 dxdy

同理可有  为曲面的方向余弦,求解的大致步骤:先将积分曲面函数化为

注意:曲面投影不能是一条曲线,积分曲面是由不同曲面组成的要分割!

对坐标的曲面积分  形式 对坐标x,y的积分   类似的还有对坐标z,x和对坐标y,z的积分。为光滑有向曲面

算法:往xoy面上投影有  取“+”时上侧,取“-”时为下侧,同理还有往zox面投影右侧取“+”,往yoz面投影前侧取“+”。注意:曲面的投影为曲线时积分为零!

两类曲面积分的联系  

6.三个公式格林公式(二重积分曲线积分)条件:P Q具有一阶连续偏导数,D是有L围城的闭区域,L取正向。 内容:

应用:i)A为区域D的面积 A=;ii)曲线积分在一个单连通区域与路径无关的充要条件

iii)Pdx+Qdy在一单连通域内某一函数的全微分的充要条件是,有。选择起点应尽量选择原点或x轴上的点,然后用折线法求出u(x,y)。

高斯公式(三重积分曲面积分)条件:是由围成的闭区域外侧,P Q R有一阶连续偏导数。

内容:

斯托克斯公式(曲面积分曲线积分)条件:为分段光滑空间有向闭曲线,是以为边界的分片光滑有向曲面,右手规则,P Q R具有一阶连续偏导数。

内容:

    


第二篇:高数积分总结


第四章  一元函数的积分及其应用            

第一节  不定积分

一、原函数与不定积分的概念

定义1.设是定义在某区间的已知函数,若存在函数,使得,则称的一个原函数

定义2.函数的全体原函数叫做的不定积分,,记为:

其中   叫做被积函数  叫做被积表达式   叫做积分常数

”叫做积分号

二、不定积分的性质和基本积分公式

性质1. 不定积分的导数等于被积函数,不定积分的微分等于被积表达式,即

        .

性质2. 函数的导数或微分的不定积分等于该函数加上一个任意函数,即 

        

性质3. 非零的常数因子可以由积分号内提出来,即

        .

性质4. 两个函数的代数和的不定积分等于每个函数不定积分的代数和,即

      

三、换元积分法和分部积分法

定理1.可导,并且 则有

该方法叫第一换元积分法(integration by substitution),也称凑微分法.

定理2.是可微函数且,若具有原函数,则

该方法叫第二换元积分法       

 1)  v 容易求得 ;

解题技巧:

把被积函数视为两个函数之积 ,按 “ 反对幂指三” 的顺序, 前者为后者为

第二节   定积分概念

一、原函数与不定积分的概念

二、定积分的定义和存在定理

三、定积分的几何意义与定积分的性质

1.定积分的几何意义

2. 定积分的性质

性质1..

性质2.   (是常数).

性质3. .

性质4..

推论1. 如果在 上,  (a<b).

推论2.

性质5.    .

性质6.  设Mm分别是函数上的最大值及最小值,则

  ().

性质7 .(定积分中值定理)  如果函数在闭区间上连续,则在积分区间]上至少存在一点,使下式成立:

  ()

可积的充分条件:

定理1.,则

定理2.且只有有限个间断点 ,则

第三节  微积分基本公式

一、微积分基本公式

1.             变上限函数

定义1. 设函数在区间上连续,则它在任意一个子区间上可积,则

                         ( )

是上限变量的函数,称此函数为积分上限函数,也称为变上限函数.

2. 微积分基本公式

定理2.

1.定积分的换元积分法

定理3.

注:设上连续,证明

(1)若为偶函数,则 =

(2)若上为奇函数,则   =0.

2.定积分的分部积分法

定理4. 

第四节  定积分的应用(这点跟高中无异,于是乎就偷懒了=v=~

一、定积分的微元法

其实质是找出的微元的微分表达式.

二、定积分在几何中的应用

1. 平面图形的面积  .

2. 旋转体的体积

三、定积分在物理上的应用

1.变力做功

2.液体静压

四、定积分在医学上的应用

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