第一型曲面積分

在曲面上的函數關於該曲面的積分

定義在曲面上的函數關於該曲面的積分。第一型曲線積分物理意義來源於對給定密度函數的空間曲面,計算該曲面的質量。

正文


黎曼積分的分類之一,又稱對面積的曲面積分。當幾何形體為平面內或空間內的曲線段 l,f(P)是 l上的點函數時,稱黎曼積分為函數f(P)在曲線l上對弧長的曲線積分(或稱第一型曲線積分),記為
,即

概述


設空間曲面S的方程為,
,其中
為曲面S在
平面上的投影域,函數在曲面S上連續,則對面積的曲面積分(第一型曲面積分)
存在。如果在上有連續的一階偏導數,則有,其中是在上的投影域,和表示在內某點處的兩個偏導數。因被積函數中的點在曲面S上,所以它是x,y的二元函數。於是將第一型曲面積分化為二重積分的計算,
物理意義表示以為面密度的空間曲面S的“質量”,即將空間曲面S想象成一塊光滑的(可微的)不摺疊的(單值的)質量分佈服從的薄板,故在S上的第一型曲面積分就是薄板的代數質量。特性如果S以(或,)為對稱平面,而是x(或y,z)的奇函數,則