第六章、多元函数积分学
思考与点拨
多元函数积分学包括各类积分的概念、计算和应用;格林公式、高斯公式和斯托克斯公式及其应用;平面曲线积分与路径无关及全微分式的原函数问题等.在历年的考试中多元函数积分学占有最重要的地位,平均分数约占高等数学总分的1/4.
本章的考题类型及知识点大致有:
1.二重积分的计算及应用:
(1)二重积分在直角坐标中的计算(单独未考过,在其他题中出现过);
(2)二重积分在极坐标中的计算与直极互化(2006二(8)题,2001八题,2005三(15)题,2006三(15)题);
(3)交换积分次序(2001一(3)题,2004二(10)题,1990一(4)题考过);
(4)绝对值函数的二重积分(二次积分)的计算(未考过);
(5)分块函数的二重积分(二次积分)的计算(2002五题,2005三题);
(6)利用对称性、轮换对称性化简计算(2003五题,2006三(15)题,2009~(2)题);
(7)二重积分的证明题与二重积分的估值(2003五题);
(8)三重积分的应用(2001八题).
2.三重积分的计算及应用:
(1)三重积分在直角坐标中的计算(单独未考过);
(2)三重积分在球面坐标与柱面坐标中的计算(2005一(4)题,2006一(3)题,1997三(1)题,2000八题,2003八题,2009二(12)题);
(3)利用对称性、轮换对称性化简计算(2000八题,1995三(2)题考过);
(4)三重积分的应用(2000八题).
3.化多重积分为定积分:
(1)化二重积分为变限积分求导问题(2004二(10)题);
(2)化二重积分为定积分求其中未知函数(数学(三)1997八题考过);
(3)化其它积分为定积分或二重积分的证明题(2003五题,2003八题).
4.第一型曲线积分与第型曲面积分:
(1)计算(1999八题,2009二(11)题);
(2)利用对称性、轮换对称性化简(1998一(3)题,2000二(2)题,2007二(14)题);
(3)应用(未考过).
5.平面第二型曲线积分及应用:
(1)用参数式计算(2004—(3)题,2000五题,2003五题);
(2)用格林公式或加、减弧段格林公式法(1999四题,2003五题,2008三(16)题);
(3)路径无关问题与原函数法(1998四题,1999四题,2002六题,2005三(19)题,2006三(19)题,2007一(6)题);
(4)与微分方程有关的问题(2005三(19)题);
(5)挖洞法(2000五题);
(6)应用(1990九题考过).
6.第二型曲面积分及应用:
(1)用投影法计算(1998六题,2001六题,2004三(17)题);
(2)用高斯公式或加、减曲面片高斯公式法(2005一(4)题,2006一(3)题,1998六题,2000六题,2004三(17)题,2007三(18)题,2008二(12)题);
(3)转换投影法或化成第一型曲面积分计算(2001六题,2004三(17)题);
(4)挖洞法(2009三(19)题);
(5)与微分方程有关的问题(2000六题).
7.空间第二型曲线积分:
(1)用参数式计算(1997三(2)题,2001六题);
(2)用斯托克斯公式计算(1997三(2)题,2001六题);
由以上可见,本章在数学(一)中的地位至关重要,考分占总分的1/6,考得最多的是(1)二重积分:包括极坐标中计算,交换积分次序,利用对称性、轮换对称性化简计算;
(2)三重积分:包括在球面坐标、柱面坐标中的计算,利用对称性、轮换对称性化简计算;
(3)平面第二型曲线积分:包括用参数式计算,用格林公式或加、减弧段格林公式计算,路径无关问题的讨论与路径无关问题计算该积分,原函数法与求原函数,与微分方程相结合的题;
(4)第二型曲面积分:包括用投影法计算,用高斯公式或加、减曲面片高斯公式法计算,转换投影法计算或化成第一型曲面积分计算,与微分方程相结合的题。
以上各类题的计算,都有一套规X的方法.关键是选择方便而有效的方法,可以起到事半功倍的作用.以上诸项中,“3”以及“5(3)”,有时涉及一些理论,可能会有点困难.但是,正如俗话所说“熟能生巧”,熟了也就不难了。