化归转化思想在曲线与曲面积分教学中的应用

化归转化是一种重要的数学思想方法,在高等数学的实践教学中,我们将这一思想方法应用到第二曲线积分概念与曲面积分计算以及重要积分公式中,进一步加深学生对这部分内容的理解和掌握。     

解析从单连通域到多连通域上的几个重要公式

复变函数是高等院校工科学生的一门必修课程,复变函数的积分在复变函数这门课程中占有主要部分。柯西-古萨基本定理、复合闭路定理以及柯西积分公式是计算复变函数沿闭路曲线积分常用的公式。本文主要就以上几个公式解析他们的异同之处,以求对初学者在应用它们的时候提供帮助。     

微分方程(dy)/(dx)=(ax~4+bx~3y+cx~2y~2+dxy~3+ey~4)/(a_1x~4+b_1x~3y+c_1x~2y~2+d_1xy~3+e_1y~4)的积分曲线的分布

指出了关于建立一阶齐次方程dy/dx=f(y/x)的积分曲线的一般方法。利用这一方法作出了方程的各种类型的积分曲线。张棣又用这个方法讨论了方程的     

对称性在曲线积分计算中的应用

针对如何简化曲线积分的计算,提出了利用积分曲线的对称性和被积函数的奇偶性及利用积分曲线关于积分变量的轮换对称性这两种方法,在解题中适当使用,能达到"事半功倍 "的效果.     

对称弧段上的对弧长的曲线积分的研究

主要讨论平面上对弧长的曲线积分的计算。首先利用曲线c关于坐标轴奇偶函数的定义,给出了曲线c关于任意直线的奇偶函数的定义,将奇偶函数在对称于坐标轴的曲线弧段上的对弧长的曲线积分计算公式推广到了在对称于平面上任意一条直线的曲线弧段上的对弧长的曲线积分计算公式,并且给出了证明。其次利用此公式,讨论了某些函数在封闭曲线弧段上对弧长的曲线积分的计算问题。可以看出,这一公式的使用,简化了繁杂的计算过程,有明显的实用价值。     

第三,四种积分

高等数学(与数学分析)教材中只讲第一、二种(型)积分(也称为对长度、面积的积分和对坐标的积分).我们可以引导学生对这些积分重新理解,并启发他们得到第三、四种积分的概念,推导出它们的存在条件,性质和计算方法等.这对培养学生的观察、类比、推广的能力肯定会有帮助,也可以纠正某些学生对教材的固定的、僵硬的看法,而养成灵活对待教材的习惯.我们注意:第一种曲线积分和曲面积分的被积函数(或被积式)是两个数值函数的普通(?)乘积.例如线积分的被积式是定义于曲线Γ上的数值函数 f(p)与曲线弧素 ds 这个数值函数的乘积.第二种曲线积分和曲面积分的被积式是那个向量的内积.就曲面积分来说,取直角坐     

V函数在定性研究中的应用

大家知道,李雅普諾夫函数V是研究稳定性問题的重要工具。近年它又被推广应用于微分方程的定性研究。这是V函数方法的新发展。 V函数方法是李雅普諾夫发展Poincare在定性研究中所采用的地形线方法得来的,这个方法的实貭是根据函数V沿着积分曲线的变化情况来判断积分曲线的性态。因此,很自然会想到它应当可以用来研究积分曲线分布的拓扑图形。說,他早就有这种想法并且在他和他的学生等人的工作中得到証实。他最近写的短文是对这方面工作的概述。到目前为止,这方面的工作还做得很少。     

欧氏空间动力体系的大范围分类

§1.前言 在n维欧氏空间上某区域给定一个连续向量场,在一般来说,这向量场也就确了定了一组微分方程系,因之也就确定了这区域的积分曲线分布,研究积分曲线的分布,显然是属于微分方程式论里一个重要部份,可是过去许多微分方程工作者,都只注意奇异点附近的积分曲线分布的研究或者ω极限点及α极限点附近积分曲线的研究,例如H.Poincare,I.Bendixson,O.Perron,R.Lohn,     

等时曲线是摆线的证明

为了考虑等时曲线的求解问题,建立质点沿光滑曲线从一定高度下滑所需时间的公式,将该问题转化为一个积分方程的求解问题。对无限区间上的积分方程,利用拉普拉斯变换方法给出了求解方法,得到了积分方程解的解析表达式,然后将其变化为一个常微分方程的求解问题。对有限区间上的积分方程,利用含参变量积分的求导和积分交换次序方法,得到积分方程解的解析表达式。然后将等时曲线问题,转化为一个常微分方程的求解问题,通过求解得到等时曲线解的解析表达式,即摆线的方程形式,从而给出了具有等时性的曲线一定是摆线的证明过程,对等时曲线的问题给予了完整的解决。     

含裂纹复合材料板J积分的复变函数方法

采用复变函数方法讨论了无限大各向异性纤维复合材料单层板I II混合型裂纹尖端的J-积分。在给出各向异性复合材料单层板J-积分对坐标的曲线积分表示式基础上,通过将裂纹尖端的应力和位移代入该表示式得到了J-积分的复形式———复变函数积分的实部,根据柯西—古萨基本定理证明了该J-积分的路径无关性,借助柯西积分公式推出了该J-积分的理论计算公式。     

双向应力对缺口失效评定图的影响

文中通过弹塑性有限元方法探索了双向应力对缺口效评定曲线的影响，并比较了缺口与裂纹失效评定曲线。研究了表明在双向应力作用下，缺口在Ｊ积分守恒性，Ｊ积分数值以及失效评定曲线的变化上都有着与裂纹在这几方面上相似的规律。进一步说明失效评定图方法也是缺口弹塑性断裂评定的极好方法。     

关于曲线积分计算的探讨

曲线积分是高等数学的一个重要内容,具有重要的实际应用。根据曲线积分与其它积分的关系,以及曲线积分的对称性,可以一题多解简化计算。     

平面第二类曲线积分的一种简便计算方法

第二类曲线积分的计算在微积分学中是一个难点,其中概念既多又抽象,计算既繁又难以判断;而在研究生入学考试的命题中,曲线积分的出题率却又非常高,同时又伴随着题目难度大、解题正确率低的现象。但是,若将格林公式进行转化,就可得到平面第二类曲线积分计算的一种简便方法。它无需更多的判别就可直接进行计算,给正确理解、准确计算平面第二类曲线积分提供了一种思路。     

复变函数的积分方法

本文主要介绍复变函数的曲线积分的计算方法,强调不同的曲线积分要选择合适的积分方法。     

离散化方法在积分中的应用

[0,1]区间内的有理点宏观上是密集的。这是因为任何两个不同的有理点的中点一定还是一个有理点,即宏观上我们看不到所谓相邻的有理点。假如我们承认数轴上有相邻的有理点,且相邻的两个有理点有间隔距离,则在宏观意义下的连续曲线,其自变量为有理点所对应的图形在宏观意义下仍是连续曲线,在微观意义下却是散点图。用这种观点分析处理积分中变量之间的依赖关系,我们称之为连续变量的离散化处理。以鲜明的观点和简明的实例对积分中连续变量的离散化方法进行论述和说明,取得了积分理论突破,揭示了积分的奥秘,完善了积分理论。一是不再用分割、求和、取极限的定义和方法处理定积分,简化现行定积分的繁琐定义。二是明确了现行理论中微元的意义。三是建立了从微元到积分的过渡理论。     

一个解答Reeb问题的例子

1958年爱丁堡国际常微分方程会议讨论了许多很有意思的问题,其中有一个带有拓扑兴趣而没有得到解决的Reeb问题是这样叙述的:在空间实心球的球面上,积分曲线都进入球的内部,而实心球上每条积分曲线都与奇点保持一个正的距离,这是否可能? 在这篇文章里,我们将在空间实心球上规定一个微分方程,球心是方程唯一的奇点,在球面上积分曲线都进入球的内部,而微分方程的每条积分曲线都与奇点保持一个正的距离,即这空间奇点没有O-曲线。因此这个例子解答了上述Reeb问题。     

一个曲线积分问题的两解

曲线积分问题是高等数学中的一类重要问题。本文综合利用高等数学知识,给出了一个曲线积分问题的两种证明方法。     

等时降线问题的求解

考虑了给定下降时间函数的下降曲线的求解问题.将质点沿光滑曲线从一定高度下滑所需时间的问题转化为积分方程求解的问题,并对积分方程进行阿贝尔积分变换,再利用积分换序方法给出了求解公式,最后证明了等时降线问题的解是一条倒摆线.     

关于曲线和曲面积分的换元法

在归纳、总结坐标变换下相应积分换元法的基础上,应用一阶微分形式的不变性提出曲线积分的换元法,利用微分几何外微分的方法得到三重积分换元方法下的曲面积分换元法。研究结果表明,提出的换元法可有效解决坐标变换下的曲线和曲面积分问题,简化曲线和曲面积分的计算过程。     

双阶跃电势下m(t)/e(t)响应的理论分析 Ⅰ、简单电荷传递反应

本文依据半积分和半微分的基本原则,分析了在双阶跃电势激励信号作用下,简单电荷传递历程的电流半积分响应特性。导出了电流半积分响应的理论方程,描绘了其理论工作曲线。该工作曲线与通常采用的工作曲线相比,更具有典型性。因此,依据电流丰积分响应判据进行数据分析,将提高判定的准确性。