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直线积分


a的线积分矢量场 F(x)在曲线上西格玛由定义

 int_(σ)F·ds=int_a^bF(σ(t))·σ^'(t)dt,
(1)

哪里a·b表示点积。在笛卡尔坐标系中可以写线积分

 int_(sigma)F·ds=int_CF_1dx+F_2dy+F_3dz,
(2)

哪里

 F=[F_1(x);F_2(x):F_3(x”)]。
(3)

对于z(z) 复杂的γ:z=z(t)中的路径复杂的飞机参数化者t英寸[a,b],

 int_gammafdz=int_a^bf(z(t))z^'(t)dt。
(4)

庞加莱定理声明如果del xF=0在一个简单相连的社区U(x)一个点的x个然后在这个街区,F类梯度标量领域 φ(x),

 F(x)=delφ(x)
(5)

对于U中的x(x),哪里德尔 是渐变操作符。因此梯度定理给予

 int_(sigma)F·ds=φ(x_1)-φ(x_2)
(6)

对于任何路径西格玛完全位于U(x),开始于x_1型结束于x2个.

这意味着如果del xF=0(即。,F(x)是一个无旋场在某些地区),然后线积分在该区域是路径无关的。如果需要,可以使用笛卡尔路径因此可以在起点和终点之间进行选择

 int_((a,b,c))^(x,y,z)F_1dx+F_2dy+F_3dz=int_((a,b,c))^((x,b,c))F_1dx+int_((x,b,c))^((x,y,c))F_2dy+int_((x,y,c))^((x,y,z))F_3dz。
(7)

如果del·F=0(即。,F(x)是一个无分歧的领域,又名。螺线管场),然后在那里存在一个矢量场 A类这样的话

 F=del xA,
(8)

哪里A类由梯度场唯一确定(可以选择梯度场,以便del·A=0).


另请参见

保守场,轮廓积分,梯度定理,无旋转字段,路径积分,庞加莱定理

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工具书类

S.G.将军。《复线积分》第2.1.6节手册复杂变量。马萨诸塞州波士顿:Birkhäuser,第22页,1999年。

引用的关于Wolfram | Alpha

直线积分

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“线积分”来自数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/LineIntegral.html网站

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