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[原创] 对积分曲线的偏导数

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发表于 2011-8-7 01:21:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

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对于第一类曲线积分$int_Lf(x,y)ds$,其中$L$为$varphi (x,y,t)=0$所确定的一条曲线,其中$t$为参数。对于以下3种情况:
1. 若由$varphi (x,y,t)=0$所确定的以$t$为参数,$x$为自变量的隐函数为$y=g(t,x)$,$L$为区间$[a(t),b(t)]$上的一段。
2. 若$varphi (x,y,t)=0$是一条光滑的简单闭曲线。
3. 若$varphi (x,y,t)=0$是一条非光滑简单闭曲线,其中包含有限个一阶导数不连续点。(如$x^2/a^2+|y|/b=1$在两端点处导数不连续)
现在需要分别对以上3种情况求对参数t的偏导数,也就是:
$del /{del t}int_Lf(x,y)ds$,其中$L:varphi (x,y,t)=0$
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
 楼主| 发表于 2011-8-7 01:58:16 | 显示全部楼层
对于问题1:
$y=g(t,x)$,那么$ds=sqrt{1+g_x^2}dx$
$int_Lf(x,y)ds=int_{a(t)}^{b(t)}f(x,g(t,x))sqrt{1+g_x^2(t,x)}dx$
$del /{del t}int_Lf(x,y)ds=f(b,g(t,b))sqrt{1+g_x^2(t,b)}b'(t)-f(a,g(t,a))sqrt{1+g_x^2(t,a)}a'(t)+$$int_a^b(f_y(x,g(t,x))g_t(t,x)sqrt{1+g_x^2(t,x)}+f(x,g(t,x)){g_x(t,x)g_{xt}(t,x)}/sqrt{1+g_x^2(t,x)})dx$
$=f(b,g(t,b))sqrt{1+g_x^2(t,b)}b'(t)-f(a,g(t,a))sqrt{1+g_x^2(t,a)}a'(t)+$$int_Lf_y(x,y)g_t(t,x)ds+int_Lf(x,y){g_x(t,x)g_{xt}(t,x)}/(1+g_x^2(t,x))^(3/2)ds$
这里有个问题,那就是在端点处可能存在导数为无穷大的情况。
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 楼主| 发表于 2011-8-7 11:38:19 | 显示全部楼层
谁帮忙分析一下端点导数为无穷大和积分曲线为闭曲线的情况。
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