第四章 曲线曲面积分 第一讲 Ⅰ型曲线积分与Ⅰ型曲面积分 教学目的与要求:1. 理解Ⅰ型(对弧长的)曲线积分的概念和性质; 2. 理解Ⅰ型(对面积的)曲面积分的概念和性质; 3. 掌握计算曲线积分与曲面积分的方法; 4. 了解曲线积分与曲面积分的应用。 知识点:Ⅰ型曲线积分的概念、性质、计算及应用;Ⅰ型曲面积分的概念、性质、计算及应用 重点:Ⅰ型曲线曲面积分的计算 难点:Ⅰ型曲线曲面积分的概念 教学方式:启发对比式教学,多媒体辅助 教学思路:有定积分和重积分为基础,指出重积分及定积分的本质区别是积分区域不同,从而将积分区域再次变更,就自然地引入了Ⅰ型曲线曲面积分;为了得出精确定义以实例为背景,再逐一介绍性质、计算方法及应用,并以对比的方式进行。 教学过程: 一、引例与概念 指出定积分、二重积分、三重积分的概念都是构造性定义,它们的实际背景分别是曲边梯形的面积,曲顶柱体的体积、物体的质量,那么曲线形构件的质量,曲面形构件的质量又怎样得到,是否能得到我们所需要引进的概念,下面看引例。 1.引例 引例 1 设有线密度为ρ (x, y)的非均匀平面曲线形构件 L,求其质量 解:分割,M1,M2,„,Mn-1→△si, ( ,), ( ,)iiiiiiisms 求和,1( ,);niiiims (近似值) 取极限,01lim( ,)niiiims (精确值) 引例 2 设有线密度为( , , )x y z的非均匀空间曲线形构件 ,求其质量。 解:分割,M1,M2,„,Mn-1→△si, (,,), (,,)iiiiiiiiisms 求和,1( ,,);niiiiims (近似值) 取极限,01lim( ,,)niiiiims (精确值) 引例 3 设有面密度为( , , )x y z的非均匀光滑曲面形构件 ,求其质量。 解:分割,用一族曲面将 分割,iS ( ,,), ( ,,)iiiiiiiiiSmS 求和,1( ,,);niiiiimS (近似值) 取极限,01lim( ,,)niiiiimS (精确值) 以上三个引例有共同点:(1)都与函数和区域有关;(2)处理方法一样(分割、求和、取极限),(3)结果一样(和的极限)。 由此可得Ⅰ型曲线曲面积分的定义。 2.概念 Ⅰ型线面积分的统一定义(形式上的定...