考研数学中曲线积分的计算方法研究

(整期优先)网络出版时间:2023-11-15
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考研数学中曲线积分的计算方法研究

张国林 姜丽颖

沈阳城市建设学院 基础教研部   辽宁沈阳  110167

摘要曲线积分的计算在考研数具有重要的地位是一个重要的考点而对称性经常作为解题的重要方法定积分、重积分的相关性质结论比较完善,但曲线相应性质尚不完善。本文给出了积分区域具有对称性,曲线积分性质。同时对比了各种积分此类性质的异同并且通过实例说明了这类性质的应用方法及该方法的优越性。同时对于曲线积分的计算也给出了曲线方程的不同转化方式同时比较了各类方法的异同和优势

关键词:曲线积分  对称性 奇偶性参数化

定积分的对称性在计算时可起到简化计算的作用,二重积分、三重积分也有类似的性质。对于第一类曲线积分、此类结论尚不完善,现将各种积分此类性质进行归纳,总结如下:

一、对称性在第一类曲线积分中的应用

Th1、设函数在平面曲线上连续,关于对称,

的上半部分

    注:关于轴对称有类似的结论。

Th2、设函数在曲线上连续,关于对称,

的上半部分

    注:关于面及对称有类似的结论。

解:对称,为奇函数,

二、第一类曲线积分的一题多解

在曲线积分计算中,以曲线积分:,(其中C: ,在x轴上方由的曲线段)为例,通过以下种方法求解此题。

法一,以圆的参数方程将积分曲线参数化:

法二,以极坐标方程将曲线参数化:

此,提示学生,对于圆心在坐标轴上的圆且在参数化可以采取不同的形式,相应的参数取值范围自然也不同。同时,两种方法在解题过程中都注意曲线积分转化积分限的不同。接下来,引导学生复习计算对坐标曲线积分的格林公式,并且,注意公式成立的条件,及条件不满足时的如何去解决法。

由此,得到法三,利用补线通过格林公式, 其中,由格林公式,

法三,使学生体会当格林公式的条件不满足即曲线不封闭和曲线方向为负向时,通过补线及加负号计算积分。

结束语

曲线积分的计算在考研数时经常出现的考点而对称性作为解题的重要方法本文得出结论积分区域具有对称性,曲线积分性质通过实例说明了这类性质的应用方法及该方法的优越性。同时对于曲线积分的计算对曲线方程的不同转化方式可以帮助学生在考研数中实现快速解题

参考文献:

[1] 轮换对称性在积分计算中的举例[J]. 曹吉利.数学学习.1994(01)

[2] 轮换对称性在积分运算中的应用[J]. 董红昌.课程教育研究.2017(38)

[3] 重积分计算中对称性的应用[J]. 朱玉.高等数学研究.2019(02)

[4]一般积分的偶倍奇零性质[J]. 李颖,倪谷炎.高等数学研究.2019(02)

[5]对称性在简化积分计算中的应用[J]. 林乐义.数学学习与研究.2019(02)

[6]对称性在积分计算中的应用[J]. 马志辉.高等数学研究.2017(01)

项目编号:JG202314,应用型本科院校混合式教学下高等数学课程创新模式研究及实践,校级一般项目