第二类曲面积分的计算 为什么规定闭合面外侧是正向?

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第二类曲面积分的计算

为什么规定闭合面外侧是正向?

为什么规定闭合面外侧是正向?

因为正向负向规定的是法向量的指向,如果不规定的话每个面的法向量都可以有两种指向,比如取外侧为正向就是法向量指向外侧,这样才能进行后续判断夹角是钝角还是锐角,从而判断正负。
外侧为正是帮助判断高斯公式时三重积分正取负的,和本身用二重积分法计算有向曲面积分时候的正负不同。取外侧为正是在用高斯公式解决第二类曲面积分规定的,要求曲面闭合形成三维空间中的体,规定取体的外侧为正向,此时化为为正的三重积分。

第二型曲面积分公式?

1.直接投影法:适用于一个面的投影计算,即仅包含dxdy、dxdz或dydz中的任意一个也仅有一个时使用。通常用于补面用高斯公式时,计算补面时使用。
2.矢量点积法:这个例子仅为投影根据Z=Z(x,y)法向量的坐标表示法(Zx',Zy',-1),并结合曲面积分符号来进行计算,主要应用于对坐标曲面积分式子中抽象函数以及两类面积分的联系计算中。一定要注意通过矢量点积法计算后原式还是个二类曲面积分,一定要用直接投影法判断正负。
3.高斯公式:应用于空心封闭体,以这个空心封闭体为参照,指向外侧为正,内侧为负。

两类曲线积分表达的意义有什么不同?

很容易区分呀。第一类曲线积分表达式中是ds。第二类曲线积分表达式中是dx dy,或只有dx或只有dy。
另外,这两类曲线积分的物理意义是完全不同的,要想真正弄清这两类曲线积分的区别,建议好好看看书,把他们的物理意义弄明白了就很容易区分了。具体如下:
一类曲线是对曲线的长度,二类是对x,y坐标。怎么理解呢?告诉你一根线的线密度,问你线的质量,就要用一类。告诉你路径曲线方程,告诉你x,y两个方向的力,求功,就用二类。二类曲线也可以把x,y分开,这样就不难理解一二类曲线积分之间的关系了,它们之间就差一个余弦比例。
一二类曲面积分也是一样的。一类是对面积的积分,二类是对坐标的。告诉你面密度,求面质量,就用一类。告诉你x,y,z分别方向上的流速,告诉你面方程,求流量,就用第二类。同理,x,y,z方向也是可以分开的,分开了也就不难理解一二类曲面积分的关系了。
你要把以上两点都能理解的话,再去看高斯公式与流量,斯托克斯公式与旋度,这两个是线面体积分转化的两个公式,都理解了就没问题了。
学积分,重要的就是要理解:积分就等于是求积(乘法的积)。积分就是乘法。因为变量在连续变化,我不能直接乘,所以有了微积分来微元了再乘。一类线面积分就是函数和线面乘,二类线面积分就是函数和坐标乘。