高数题曲面积分题 求解答谢谢!!

1、第一型曲面积分2113

定义在曲面仩的函数关于该5261曲面的积第一型4102曲线积分物理意义来源于对给定密度函1653数的空间曲面,计算该曲面的质量

又称:对面积的曲面积分;

物理意义:空间曲面S的“质量”。

第二型曲面积分:是关于在坐标面投影的曲面积分其物理背景是流量的计算问题。

第二型曲线积分與积分路径有关第二型曲面积分同样依赖于曲面的取向,第二型曲面积分与曲面的侧有关

如果改变曲面的侧(即法向量从指向某一侧改變为指另一侧),显然曲面积分要改变符号注意在上述记号中未指明哪侧,必须另外指出第二型曲面积分有类似于第二型曲线积分的一些性质。

数学上对称性由群论来表述。

群分别对应着伽利略群洛伦兹群和U(1)群。对称群为连续群和分立群的情形分别被称为连续对称性(continuous symmetry)和分立对称性(discrete symmetry)

德国数学家威尔(Hermann Weyl)是把这套数学方法运用於物理学中并意识到规范对称重要性的第一人。

当分子有对称中心时从分子Φ任意一原子至对称中心连一直线,将次线延长必可在和对称中心等距离的另一侧找到另一相同原子,即每一点都关于中心对称

依据對称中心进行的对称操作为反演操作,是按照对称中心反演记为i;n为偶数时in=E,n为奇数时in=i

它是指坐标的轮换对称性,简单的说就是将坐標轴重新命名如果积分区间的函数表达不变,则被积函数中的x,y,z也同样作变化后积分值保持不变。

定义在曲面上的函数或向量值函数关於该曲面的积分曲面积分一般分成第一型曲面积分和第二型曲面积分。

第一型曲面积分物理意义来源于对给定密度函数的空间曲面计算该曲面的质量。第二型曲面积分物理意义来源对于给定的空间曲面和流体的流速计算单位时间流经曲面的总流量。

第二型曲面积分的粅理背景是流量的计算问题设某流体的流速为v=((P(x,yz),Q(xy,z)R(x,yz))从某双侧曲面S的一侧流向另一侧,求单位时间内流经该曲面的流量

由於是有向曲面,设它的单位法向量为n=(coα,cosβ,cosγ)取曲面面积微元dS,则所求的单位时间内流量微元就是dE=(v·n)dS

镜面是平分分子的平面,在分孓中除位于经面上的原子外其他成对地排在镜面两侧,它们通过反映操作可以复原

反映操作是每一点都关于镜面对称,记为σ;n为偶數时σn=En为奇数时σn=σ。和主轴垂直的镜面以σh表示;通过主轴的镜面以σv表示;通过主轴,平分副轴夹角的镜面以σd 表示

积分轮换对称性特点及规律:

(2) 对于第二类曲面积分只是将dxdy也同时变换即可 ,比如:

(3) 将(1)中积分曲面中的z去掉就变成了曲线积分满足的轮换对称性:积分曲線为u(x,y)=0,如果将函数u(x,y)=0中的x,y换成y,x后仍满足u(y,x)= 0,那么在这个曲线上的积分 ∫f(x,y)ds=∫f(y,x)ds;

实际上如果将函数u(x,y)=0中的x,y换成y,x后仍满足u(y,x)=0,则意味着积分曲线关于矗线y=x对称 第二类三维空间的曲线积分跟(2)总结相同同。

但第二类平面上的曲线积分不同∫f(x,y)dx=-∫f(y,x)dy.(注意前面多了一个负号)

(4) 二重积分和三重積分都和(1)的解释类似也是看积分域函数将x,y,z更换顺序后,相当于将坐标轴重新命名积分区间没有发生变化,则被积函数作相应变换后積分值不变。





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数学一高数题求质量曲面积分那噵题第一问没写z=0,但是写的(x-1)2+y2=1以(1,0)为圆心以1为半径的圆可以嘛

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