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曲线积分:沿着曲线的积分

曲线积分,顾名思义,就是沿着一条曲线进行的积分。与我们常见的定积分(在一段区间上积分)不同,曲线积分的积分路径是一条曲线。 在物理学中,很多问题都可以转化为曲线积分。...例如,计算一个力沿一条路径所做的功,计算一个向量场沿一条曲线的环量等等。曲线积分可以用来计算曲线的长度、曲面面积等几何量。 第一型曲线积分: 计算一根非均匀密度细杆的总质量。...此时,F(x,y)表示作用力,dr表示位移,积分结果就是总功。 根据被积函数的不同,曲线积分可以分为两类: 第一型曲线积分: 其中,C为积分路径,f(x,y)为被积函数,ds为曲线C上的弧长微元。...格林公式: 对于闭合曲线上的第二型曲线积分,可以利用格林公式将其转化为二重积分。 格林公式告诉我们,在一定条件下,我们可以将一个闭合曲线的线积分转化为一个平面区域的二重积分。...格林公式将复杂的曲线积分转化为相对简单的二重积分。当曲线积分的计算比较困难时,通过格林公式,我们可以将积分区域转化为平面区域,从而简化计算过程。

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    向量微积分一文速通:从曲线积分到曲面积分

    计算曲线的质量,就需要将曲线的每个小段的质量加起来 光滑曲线弧 还有第二种叫第二类曲线积分,属于矢量微积分的范畴: 就是在一个场里面,向量函数F的有向曲线L弧上积分 在物理里面就是求功的 在推导的时候就是在一段弧长上面...在一些条件下,路径无关和保守场是一样的 这里再对曲线积分的基本定理做一个总结。 曲线积分的基本定理,本质上是将一个沿曲线的积分转化为一个标量函数在曲线端点处的差值。...计算曲线积分: 当计算闭合曲线上的曲线积分时,如果能够找到一个向量场F,使得其旋度等于被积函数,那么就可以利用格林公式将曲线积分转化为二重积分。 高斯定理: 格林公式是高斯定理在二维空间的特例。...环路积分: 沿着一个闭合曲线(比如轮子的边缘)积分,就是计算沿着这条曲线走一圈所做的功。 一个向量场在一条闭合曲线上的环路积分等于穿过这个闭合曲线的曲面的旋度的通量。...闭合曲线: 在这个流体场中画一个闭合曲线。 线积分: 沿着这条闭合曲线,计算速度向量对路径的积分,就得到了线积分。这个线积分代表了沿着这条曲线移动一个小物体所做的功。

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    定积分在曲线长度中的基本概念

    很多图都是马同学的,我买了课就拿来一用了~ 下面是之前学的关于数学的文章: 矩阵乘法观点-几何含义 二阶导数标记问题 定积分-黎曼和的极限 统计学-随机变量 蒙特卡洛计算PI(距离公式)+蒙特卡洛计算定积分...雷曼和:定积分就是黎曼和的极限 可积的充分条件: 这里补充什么样的原函数可以求积分 这样的就是最简单的可积,联系 这里是有,有限个间断点,而且是可去,去了对面积没有影响 有两个跳跃点也是可以的 这样的点就是跳跃点...运放确实是做出了以前是做数学计算的,比如下面这个微分放大器: 就是这样 就给sin求导,就是cos,最后一个,前面的我不会求导 输入电压信号的变化越快或越大,输入电流越大,响应时输出电压的变化就越大,...曲率的核心概念包括: 正曲率(Positive Curvature):曲线或曲面弯曲方向与正向相同的曲率。 负曲率(Negative Curvature):曲线或曲面弯曲方向与正向相反的曲率。...一维曲率(One-dimensional Curvature):曲线上的曲率。 二维曲率(Two-dimensional Curvature):曲面上的曲率。

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    数值积分|高斯积分

    还可以用梯形中位线表示 上式的意义是:一次函数的高斯积分需要一个高斯积分点即x=0的位置,确定的权重是2,积分点的函数值是f(0)。...对于式(3),取一般的二次函数 ,可以验证: 上式的意义是:二次函数的高斯积分需要两个高斯积分点 和 ,权重各为1,就可以计算积分了。...再来看三次函数 ,可以验证: 由此得到的规律是:四次,五次曲线有三个高斯积分点,六次曲线和七次曲线则需要四个高斯积分点,规律也是一样的。...也就是说,n个高斯积分点可以计算2n-1次及以下的函数积分。 ? 高斯积分点是强制使这种数值积分结果与前2n-1阶多项式的积分相等解出来的。比如你打算使用n个点,你还有n个未知权重。...你就要使这种数值积分的结果等于对应的从0到2n-1的所有多项式项在区间内的积分结果。这样你就有一个2n阶的非线性方程组,解了它,就能获得积分点和权重值。

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    数值积分|自适应梯形积分

    在区间 上,采用梯形公式计算 的定积分 如果将区间 二等分,采用梯形公式计算 的定积分 其中 如果将区间 三等分,采用梯形公式计算 的定积分 其中 由此可以得到递推式 表示两次迭代的相对误差...python代码 import math ###自适应梯形公式求积分 ### y = 1/( 1+x^2 ) def Func(x): return 1/( 1+pow(x,2) ) def...AdaptiveTrapzCtrl(Func, a, b, eps = 1e-6): kmax = 9000 #最大迭代步数 h = b-a # 积分区间 n...= 1e-6) print(T) 计算结果是0.24497869339807107,精确值为: 算法基本原理:把原区间分为一系列小区间(n份),在每个小区间上都用小的梯形面积来近似代替原函数的积分...,当小区间足够小时,就可以得到原来积分的近似值,直到求得的积分结果满足要求的精度为止。

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    广义积分

    反常积分又叫广义积分,是对普通定积分的推广,指含有无穷上限/下限,或者被积函数含有瑕点的积分,前者称为无穷限广义积分,后者称为瑕积分(又称无界函数的反常积分)。 ?...因此,有必要对定积分的概念加以推广,使之能适用于上述两类函数。这种推广的积分,由于它异于通常的定积分,故称之为广义积分,也称之为反常积分。...几何意义 反常积分存在时的几何意义:函数与X轴所围面积存在有限制时,即便函数在一点的值无穷,但面积可求。 例如 ? 的几何意义是:位于曲线 ?...定积分的两个重要前提要求是闭区间和函数有界,而广义积分正是在闭区间和函数有界的基础上,放宽约束条件从而延申出来的概念,所以可以认为广义积分是特殊的定积分,但是一定要切记,广义积分不是定积分。...如果放宽闭区间约束,即一个定积分的上限或者下限趋于无穷大,则称此积分为无穷区间上的广义积分。 如果放宽函数有界的约束,即被积函数无界,则称此积分为无界函数的广义积分,亦可称为瑕积分。

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    数值积分|自适应辛普森积分公式

    在 数值积分| 辛普森公式 提到,辛普森积分最简单的形式是 也就是说至少要三个积分点,两个积分子区间。所以,自适应辛普森积分公式要从S1起步,即 ?...python代码 import math ###自适应辛普森公式求积分 ### y = 1/( 1+x^2 ) def Func(x): return 1/( 1+pow(x,2) )...def AdaptiveSimpsonCtrl(Func, a, b, eps = 1e-6): kmax = 9000 #最大迭代步数 h = b-a # 积分区间...计算结果是0.7853981628062056,精确值为 算法基本原理:把原区间分为一系列小区间(n份),在每个小区间上都用小的梯形面积来近似代替原函数的积分,当小区间足够小时,就可以得到原来积分的近似值...,直到求得的积分结果满足要求的精度为止。

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    信号(Django信号、Flask信号、Scrapy信号)

    通俗来讲,就是一些动作发生的时候,信号允许特定的发送者去提醒一些接受者,这是特别有用的设计因为有些代码对某些事件是特别感兴趣的,比如删除动作。 下面,分别介绍一下三种信号的使用示例。...这个时候,就体现出信号的作用了。...一般可以监听这个信号,来记录网站异常信息。 7. appcontext_tearing_down:app上下文被销毁的信号。...Scrapy信号 Scrapy使用信号来通知事情发生。您可以在您的Scrapy项目中捕捉一些信号(使用 extension)来完成额外的工作或添加额外的功能,扩展Scrapy。...: engine_started scrapy.signals.engine_started() 当scrapy引擎启动爬取时发送该信号 该信号支持返回deferreds 当信号可能会在信号spider_opened

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    数值积分|第二类反常积分

    1 概述 第二类反常积分是值积分区间包含奇异点(singular points)。常规计算方法是将积分积分区间在奇异点内收,然后按照定积分来处理,再将计算结果取极限。如图1所示: ? ?...2 算法实现 image.png python代码如下: import math ### 第二类反常积分数值分析 ### y = 1/sqrt(x) ### 积分区间(0, 1] def Func...return 1/ math.sqrt(x) def Improp2(Func, a, b, eps = 1e-6): ### ### a为区间的左端点,是奇异点 ###子区间积分时...def AdaptiveTrapzCtrl(Func, a, b, eps = 1e-6): kmax = 9000 #最大迭代步数 h = b-a # 积分区间...第二类反常积分的数值算法大致思路就是在奇异点附近划分一个子区间,将这个子区间二等分,将其中之一积分,剩下的再二等分,将其中之一积分,如此下去,不断扩展积分区间,若扩展前后的积分的相对误差满足要求,则停止计算

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    数值积分|二元函数的高斯积分

    一元函数高斯积分的积分区域为[-1,1],二元函数的高斯积分区域为 ,也就是一个边长为2的正方形区域,称为标准区域。 ?...考虑二重积分 利用累次积分和一元函数的高斯积分公式可以得到: 或者 这就是二元函数的高斯积分公式。其中W表示积分点权重,n表示积分点数目。n随着被积函数阶次增加而增加。...实际应用中,积分区域大多是非标准区域。比如 ? 这时就需要将非标准区域映射到标准区域,即 x = x(ξ, η), y = y(ξ, η) 其中 是是xOy坐标系下四个顶点的坐标。...[算例] 利用高斯公式计算二重积分 其中0<x<2,0<y<1/2x+2 ?...四个顶点的坐标分别为(0,0),(2,0),(2,3),(0,2) 雅可比矩阵 采用4个积分点的高斯积分 ? 注意这里的 是高斯积分点的坐标, 。接下来用Python编程可得到结果。

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    【Linux】信号>信号产生&&信号处理&&信号保存&&信号详解

    : 忽略此信号 执行该信号的默认处理动作 提供一个信号处理函数,要求内核在处理该信号时切换到用户态执行这个处理函数,这种方式称为捕捉(Catch)一个信号 2.产生信号 2.1 通过终端按键产生信号...3.阻塞信号 3.1 信号其他相关常见概念 实际执行信号的处理动作称为信号递达(Delivery) 信号从产生到递达之间的状态,称为信号未决(Pending) 进程可以选择阻塞 (Block )某个信号...信号产生时,内核在进程控制块中设置该信号的未决标志,直到信号递达才清除该标志。...,使其中所有信号的对应bit清零,表示该信号集不包含任何有效信号 函数sigfillset初始化set所指向的信号集,使其中所有信号的对应bit置位,表示该信号集的有效信号包括系统支持的所有信号 注意,...信号没有阻塞 4.捕捉信号 4.1 内核如何实现信号的捕捉 如果信号的处理动作是用户自定义函数,在信号递达时就调用这个函数,这称为捕捉信号 由于信号处理函数的代码是在用户空间的,处理过程比较复杂,举例如下

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    积分中值定理

    在一元积分理论中,积分中值定理包括积分第一中值定理和积分第二中值定理.它们都是微积分学中的基本定理,本文介绍相关内容。...的最小值和最大值,那么根据极值定理,可以得到以下式子成立: m(b-a) \leq \int_{a}^{b} f(x) d x \leq M(b-a) 上图当中灰色阴影部分就是定积分的结果,蓝色的矩形面积是...由于m和M分别是最小值和最大值,所以我们可以得到 \int_{a}^{b} m d x \leq \int_{a}^{b} f(x) d x \leq \int_{a}^{b} M d x 第一积分中值定理...第一积分中值定理的推广 ,使得 \int_{a}^{b} f(x) g(x) d x=f(\xi) \int_{a}^{b} g(x) d x 证明 由于 g(x) 连续不变符号,不妨设 g(x) \...参考资料 https://zhuanlan.zhihu.com/p/614978825 https://baike.baidu.com/item/积分中值定理/538584?

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