范国良
【摘要】通过实例给出对坐标的曲线积分的错误及正确解法,并在方向及对称性上对两类积分进行比较.
【关键词】对弧长的曲线积分;对坐标的曲线积分;对称性
【基金项目】国家自然科学基金(11401006)
在《高等数学》中的第十章“曲线积分与曲面积分”的教学过程中发现,很多同学把两类曲线积分的计算方法混淆,没有注意到对坐标的曲线积分与方向有关,本文通过例题把错误的解题方法与正确的方法进行比较,并对两类积分从方向及对称性上进行总结.
AB的方程形式不同,变量t的上下限也不同,注意t的上下限始终要对应起点和终点.综上所述,在计算对坐标的曲线积分时,首先是确定曲线的参数方程,其次确定参变量的上下限,最后注意参变量变化范围的写法与对弧长的曲线积分不同.
三、两类曲线积分的比较
1.对弧长的曲线积分与方向无关,变量范围为从小到大;而对坐标的曲线积分与方向有关,变量范围为从起点到终点.
2.关于对称性
对弧长的曲线积分与方向无关,可以利用对称性简化计算.设L关于x(或y)轴对称,若f(x,y)关于y(或x)是奇函数,则∫Lf(x,y)ds=0;若f(x,y)关于y(或x)是偶函数,则∫Lf(x,y)ds=2∫L1f(x,y)ds,其中L1是位于对称轴一侧的部分.对坐标的曲线积分与方向有关,所以在考虑对称性时既要考虑被积函数与曲线的对称性,还要考虑曲线的方向,因此直接应用比较困难,一般是先转化为对弧长的曲线积分,然后再考虑使用对称性.
【参考文献】
[1]同济大学数学教研室.高等数学[M].北京:高等教育出版社,2013.
[2]殷志祥等.高等数学[M].合肥:中國科学技术大学出版社,2012.