格林公式 高斯公式 是妙在把二重積分化為曲線積分,還是把曲線積分化為重積分?

時間 2021-05-31 13:12:09

1樓:擺渡人寶刀君

格林公式是將第二類曲線積分(也叫對座標的曲線積分)轉化成二重積分來計算;

高斯公式是將第二類曲面積分(也叫對座標的曲面積分)轉化成三重積分來計算;

換句話說,現在是將這種單獨的曲線、曲面積分轉化成了他們所圍成的某個區域的積分。

比如說:

格林公式講的是你沿著封閉曲線做功,我可以轉化為求封閉曲線包圍的面的二重積分。

現在推廣出去,將線推廣到面:

格林公式和高斯公式都是很巧妙地,它的提出,就是為了簡化計算,使用條件上有很大的相似性。

比如說:

格林公式的使用條件有兩個:封閉且正向、被積函式在D上是連續的。不滿足第乙個條件時,我補線讓封閉、新增正負號讓其為正向,如果不滿足第二個條件,可以檢視我這篇文章裡書寫的處理方法:

挖洞法?摳點法?閹割法?

格林公式究竟怎麼玩?(含奇點的第二類曲線積分,格林公式如何用?) - 知乎專欄

高斯公式也是類似的,如:封閉取外側、被積函式在sigma包圍的區域內有定義。不封閉,我加麵(加蓋),如果破壞了第二個條件,處理辦法和格林公式的處理思路類似。

暫時先寫到這裡,有機會再來繼續更新內容

2樓:靈劍

大部分情況下是把曲線、曲面積分化成二重積分,雖然次數變高了,但曲線、曲面積分大部分時候要比多重積分困難,因為涉及到曲面方程、法向量等等複雜的問題,而有時候內部散度、旋度不為0的部分是有限的,而且有規律可循,多重積分計算上也比較直接。

反過來的情況也是有的,比如用高斯定律推導庫侖定律,這種情況下通常是運用球面、立方體這樣的對稱性好的曲線或曲面。

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