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第一类曲线积分计算器

第一类曲线积分在线计算器,输入数值函数与参数曲线,沿曲线对弧长 ds 积分,附参数区间,适合曲线积分章节学习。

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∫_C f ds = ∫ f(x(t),y(t))√(x'²+y'²) dt
例如 x+y
例如 t
例如 t^2

📖 使用教程|第一类曲线积分

一、定义
第一类曲线积分(对弧长)∫_C f ds = ∫ f(x(t),y(t))√(x'²+y'²) dt,与曲线方向无关,物理上表示曲线构件的质量。
二、符号说明
f(x,y)线密度
x(t),y(t)参数方程
ds弧长微元
√(x'²+y'²)速度模
三、本工具的原理
  • 逐点求曲线坐标与速度;
  • 乘 √(x'²+y'²) 得弧长微元;
  • 辛普森法对 t 积分。
四、操作步骤
  1. 输入 f、参数方程与 t 范围;
  2. 点击「计算」。
五、例题
例:f=x+y 沿 x=t,y=t²(t:0→1)。
解:∫₀¹ (t+t²)√(1+4t²) dt。工具数值积分得结果(约 1.455)。
六、易错点
第一类积分与路径方向无关;
ds≥0,积分下限应小于上限;
弧长微元含速度模。

❓ 常见问题|曲线积分(第一类)

第一类和第二类区别?
第一类对弧长、与方向无关;第二类对坐标、与方向有关。
为什么乘 √(x'²+y'²)?
因为 ds=√(dx²+dy²)=√(x'²+y'²)dt。
能算曲线质量吗?
当 f 为线密度时就是总质量。
闭合曲线怎么输入?
按参数 t 从起点绕回终点即可。
结果是近似吗?
是数值积分近似,通常很精确。