从高斯公式到格林公式和牛顿-莱布尼茨公式

本文讨论高等数学课程中,高斯公式、格林公式和牛顿-莱布尼兹公式之间的内在联系,指出格林公式和牛顿-莱布尼茨公式可以分别看作一维和二维欧氏空间中的高斯公式.实际上,n维欧氏空间中的高斯公式可以看作微积分基本定理在高维欧氏空间中的表述形式.利用高斯公式还可以导出定积分、二重积分和任意n重积分的分部积分公式.     

关于格林公式,高斯公式和斯托克斯公式的历史注记

在不同高维空间中体现微分和积分为一对矛盾的是格林公式 ,高斯公式和斯托克斯公式 .1 .格林 (1 793～ 1 841年 ) ,英国自学成才的数学家、物理学家 ,他在研究电磁学的过程中采用了彻底的数学方式来叙述静电磁学 .1 82 8年 ,格林自费出版了一本小册子《数学分析在电磁学理论中的应用》,由于印数不多 ,传播范围不广 ,当时并未引起人们注意 ,后来英国数学物理学家汤姆逊 (1 82 4～ 1 90 7年 )发现 ,并认识到它的巨大价值 ,1 85 4年 ,他将这篇论文重新发表在著名的数学期刊《数学杂志》上 ,此时格林已逝世十四年了 .格林的这篇论文 ,在数学和物…     

从变力沿平面曲线做功看格林公式

采用元素法的思想，通过变力沿平面曲线做功推测该公式的形成过程。     

高斯公式应用小议

在利用高斯公式计算曲面积分时 ,许多学生往往忽视了对定理条件的考察。比如 :同济四版《高等数学》下册总习题十的第 3 ( 4)题就是一例。例 1 :计算 ∑xdydz +ydzdx +zdxdy( x2 +y2 +z2 ) 3 ,其中 ∑:1 -z5=( x -2 ) 21 6+( y -1 ) 29( z≥ 0 )上侧。多数学生在利用高斯公式求解时 ,做法如下 :解 :令 P =x( x2 +y2 +z2 ) 3 ,Q =y( x2 +y2 +z2 ) 3 ,R =zx2 +y2 +z2 ) 3 ,补 ∑1:z =0 ( x -2 ) 21 6+( y -1 ) 29≤ 1 下侧。于是由高斯公式得 : ∑+ ∑ 1Pdydz +Qdzdx +Rdxdy = Ω P x+ Q y+ R z dv Ω0 dv =0 ,其中Ω为由 ∑ +∑1所围区…     

从一道习题谈应用高斯公式须注意的问题

针对一道典型的曲面积分习题,分析并给出其求解过程,从中讨论应用高斯公式时应该注意的问题和解此类问题的方法与技巧.     

高斯公式的一种物理证法

关于高斯公式,数学上有多种证法,本文将从力学的角度入手给出高斯公式的一种物理证明．在三维空间的稳定流动的不可压缩流体（假定密度为1）中,设速度场为V＝（P（H,y,2）,Q（x,y,z）,R（x,y,Z））其中P（x,y,z）,Q（x,y,z）,R（x,y,z）都有连续的一阶编导数．由物理意义,速度场7单位时间在民点单位体积内所散发的流量定义为该点的散度,记作点的散度可用下面极限求出．在点给Z,y,Z,分别取增量得到点封闭曲面。及所围空间长方体域nG,其体积OV一tanyat,取月一mp,则单位时间内由6G散发的流量近似为根据散度的物…     

流体的体胀速度、散度及高斯公式的物理意义

在高斯公式 Ω　 ( P x+ Q y+ R z) dv = ∑Pdydz +Qdzdx +Rdxdy ( 1 )中 ,∑ 是空间区域Ω的边界面 ,P,Q,R是在Ω上有定义且具有连续偏导数的函数 ,公式右端的曲面积分沿闭曲面 ∑ 之外侧进行。在该公式中 ,若视v ={ dxdt,dydt,dzdt} ={ P,Q,R}为一稳定流动的不可压缩流体 (假定密度为 1 )的速度场 ,这里 ,“稳定流动”是指流体的流速与时间t无关 ,“不可压缩”是指流体的密度为常数。在一般教材中 ,都已对公式右端的曲面积分作出了物理解释 ,即“单位时间内经闭曲面 ∑ 流出的流体的质量”,或流量 ,但却未能对整个公式的物理意义作…     

应用高斯公式应注意的一个问题

在利用高斯公式计算第二类曲面积分时 ,若曲面为非封闭曲面 ,此时添加辅助曲面时 ,要特别注意 ,要保证在封闭曲面及内部满足高斯公式的条件 ,稍有不慎就会得出错误的结果 .如下面这个例子 :例　算曲面积分 I = Σxdydz ydzdx zdxdy(x2 y2 z2 ) 3/2 ,其中Σ为曲面 1 -z5 =(x -2 ) 21 6 (y -1 ) 29(z≥ 0 )的上侧 .解　令 P =x(x2 y2 z2 ) 3/2 ,Q =y(x2 y2 z2 ) 3/2 ,R =z(x2 y2 z2 ) 3/2设Σ1是 xoy平面上由 (x -2 ) 21 6 (y -1 ) 29≤ 1所围部分的下侧 ,Ω是Σ与Σ1所围闭域 .∵ P x =-2 x2 y2 z2(x2 y2 z2…     

利用高斯公式求三重积分的教学思考

本文从理论上分析了利用高斯公式计算三重积分的可行性，并提出了几点教学建议     

三次高斯和与Kloosterman和的线性递推公式

应用三角和方法以及高斯和的若干性质,研究三次高斯和与Kloosterman和的一类高次混合均值的计算问题,本文给出该混合均值的一个有趣的线性递推公式.同时,还应用该递推公式,得到三次高斯和与Kloosterman和的高次混合均值的一系列较强的渐近公式.     

两个不同Gauss和的混合均值

本文利用解析方法以及三角和的性质研究两个不同Gauss和的混合均值的计算问题,并给出一个精确的计算公式.作为我们结果的应用,得到了关于模p的一类对角同余方程解的个数的计算公式,其中p是一个奇素数.     

A Discrete Analog of the Poisson Summation Formula

The first part of this paper is concerned with the proof of a discrete analog of the Poisson summation formula. In the second part, we describe an elementary proof of a functional equation for the function , based on the summation formula derived in the paper.     

On the fourth power mean of the generalized quadratic Gauss sums

The main purpose of this paper is to use elementary methods and properties of the classical Gauss sums to study the computational problem of one kind of fourth power mean of the generalized quadratic Gauss sums mod q (a positive odd number), and give an exact computational formula for it.     

广义四次Gauss和的四次均值

本文利用解析方法以及经典Gauss和的性质,研究了模p为奇素数时广义四次Gauss和的四次均值的计算问题,并根据p≡3或1 mod 4,得到了该四次均值的一个精确计算公式和渐近公式.     

Gauss legendre quadrature formulas over a tetrahedron

In this article we consider the Gauss Legendre Quadrature method for numerical integration over the standard tetrahedron: {(x, y, z)|0 ≤ x, y, z ≤ 1, x + y + z ≤ 1} in the Cartesian three‐dimensional (x, y, z) space. The mathematical transformation from the (x, y, z) space to (ξ, η, ζ) space is described to map the standard tetrahedron in (x, y, z) space to a standard 2‐cube: {(ξ, η, ζ)| ? 1 ≤ ζ, η, ζ ≤ 1} in the (ξ, η, ζ) space. This overcomes the difficulties associated with the derivation of new weight coefficients and sampling points. The effectiveness of the formulas is demonstrated by applying them to the integration of three nonpolynomial, three polynomial functions and to the evaluation of integrals for element stiffness matrices in linear three‐dimensional elasticity. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Numer Methods Partial Differential Eq, 2006     

Estimation of the Gauss–Markov process from observation of its sign

Let X(t) be the ergodic Gauss–Markov process with mean zero and covariance function e^?|τ|. Let D(t) be +1, 0 or ?1 according as X(t) is positive, zero or negative. We determine the non-linear estimator of X(t₁) based solely on D(t), ?T ? t ? 0, that has minimal mean–squared error ε²(t₁, T). We present formulae for ε²(t₁, T) and compare it numerically for a range of values of t₁ and T with the best linear estimator of X(t₁) based on the same data.     

三次Gauss和及二项指数和的混合均值

我们用三角和的性质研究一类三次Gauss和与两项指数和混合均值的计算问题,并给出一个精确的计算公式.     

A Summation Formula for Estimating the Surface Areas of Ellipsoids

In this paper a summation formula for finding the surface area of general ellipsoids is derived.