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Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 1)在线视频

Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 1)

下一节:Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 2)

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Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 1)课程教案、知识点、字幕

同学们,欢迎来到MOOC在线课程微积分

在上一个单元

我们详细地学习了曲线积分

在这个单元呢

我们要学习与曲线积分非常类似的内容

就是曲面积分

而且曲面积分呢

也分成第一型和第二型

其中第二型呢与曲面的定向有关系

另外前面我们注意到

第一型曲线积分和曲线的弧长

有着非常密切的关系

下面我们要学习第一小节

就是第一型曲面积分

我们要特别留心

其中曲面积分与曲面的面积的关系

好的 下面我们就从第一小节讲起

Chapter5 Multiple Integrals

第五章 重积分

Unit4 Surface Integrals (I)

第四单元第一型曲面积分

Section 1. Area of a Surface

曲面的面积

同学们 我们首先要回顾一个内容

就是曲线的弧长

We first recall

the arc length of a simple smooth curve say Γ

假设Γ呢是一个给定的简单光滑曲线

It has end points A and B

One first need to parameterize Γ

as an admissible vector valued function

首先 我们把这样一条曲线做参数化

使得这个参数化是admissible 也就是允许的

把它记作 r = r(t)注意 r是向量值函数

t的范围是闭区间[a, b]

起点 也就是r在t = a的时候取值为大A

r在取值t等于小b的时候取值为大B

好的 这是我们的假设

那么我们以前学习过

对这样一条曲线

我们有它的arc length 弧长

The arc length is given by the line integral

就是第一型线积分

也就是对常数1沿着Γ做第一型线积分

同学们现在看到的这个公式

就是弧长的表达式

它的左边是第一型线积分的记号

注意它是对常数1

把它看成一个常数的数量场

对它沿着Γ做第一型线积分

等于等式的右边

也就是积分从a到b

对t的积分

积分的变量是t

函数呢是r撇t的范数

这个就是它的展开式 也是定义式

好 那么这个公式呢

就给出了Γ的弧长

起点是A终点是B

这个呢 我们以前已经讲过了

好的 我们回顾了什么是曲线的弧长

那么对空间中的一个曲面

我们如何求曲面面积呢

这是我们首先要解决的问题

We wish to define surface integrals

in analogue way to line integrals of the first type

我们要用一种类似于定义第一型线积分的方式

来定义第一型面积分

首先要解决的问题就是如何求曲面的面积

好了 我们先考虑这样一个曲面

Let us consider such a surface S

我们用S这个大写的字母

来表示一个空间的曲面

它是包含在E^3中的一个集合

So we use S to denote the surface

its border is denoted by partial S

我们这里用partial S来表达曲面S的边界

这个地方的边界和我们以前学习的边界呢

有一点点区别

所以呢我们用的英文的名字是不一样的 border

它并不是指我们以前在拓扑意义下的边界

那个时候我们叫做boundary

We require that

S minus partial S does not intersect with itself

这句话的意思是说

我们对这个曲面还有要求

就要求曲面S本身作为一个闭集

它去掉它的border 也就是边缘

之后呢 剩下的部分和自身是不相交的

这有点类似于以前我们讲的简单曲线的要求

So it’s similar

to that of simple curves

So below we begin our topic

by calculating the area of such a surface S

接下来我们就研究这样的

曲面S的面积该怎么求

We suppose that the surface S

can be parameterized in terms of u,

v by such a map r: D to S

这里呢 同学们我们要注意我们用的参数化

因为我们要考虑的曲面S

是需要用数学来表达出来的

所以我么假设r 带箭头

这样一个函数

注意它的定义域是D

取值就是我们所指定的那个曲面S

这个r这个函数

假设它就是我们要找的参数化

那么 这里我们指出r的自变量是u, v

也就是u, v属于D

另外我们对参数化呢还有要求

就是下面的条件

We suppose that

first r maps D surjectively onto S

也就是r作为一个二元函数

注意它的取值是向量值

这么一个映射从D到S

它把D整体地映到S 是一个满射

onto表示满射

第二

r is injective on D^o

同学们回顾一下

D^o呢表示D这个集合的内部

也就是 r在内部呢

作为一个映射 它是单射

We also require that

this r is composed of 3

continuously differentiable functions

我们还要求r这个函数啊

它的三个分量都是连续可微函数

它的三个分量比如记成

x = x(u, v) y = y(u ,v) z = z(u, v)的话

就要求每一个二元函数也就是

x(u, v) y(u ,v) z(u, v)

这三个函数呢 都是连续可微函数

Such a map r is called

an admissible parameterization of S

以上这些条件都满足的话

我们就把这样的参数化叫做曲面S所允许的参数化

我们还是固定刚才这个参数化

也就是r

它的三个分量是x, y, z

分别是u, v的函数

整体地记成r = r(u, v)

它是一个

admissible parameterization

on the given surface S

那么 在这个曲面S上

有两族非常重要的曲线

这就是我们下面要讲的内容

We can see that

the surface S is interwoven

by two families of curves

when u or v is fixed respectively

也就是说 曲面S上有两族互相交织的曲线族

families of curves表示曲线族

interwoven就是互相交织的意思

这两族曲线怎么来的呢 请看

Namely the u-lines and the v-lines

好 我们先解释一下什么是

the u-lines

u-lines 就是u-线

u-线

u-lines are of the form r(u, s)

where u is fixed and s is a variable

注意这里的s是小写的s

它表示一个自变量

那么u-线就是说

在刚才这个参数化过程中呢

我们把u这个自变量固定住

把它看成一个参数

而让另外一个v的位置呢变化

把它重新写成s

那么随着s的变化u固定的时候

就划过空间一条曲线

这条曲线就叫一条u-线

当然这里的u可以选很多很多的u

所以呢就会得到一族u-线

类似地我们解释什么是v-lines v-线

那么呢v-线就是在原来参数化过程中

把第一个变量的位置换成t

把t看成自变量

第二个位置v看成参数

也就是固定化

那么这个时候

对每一个固定的v

随着t的变化

在空间呢又划过了一条曲线

这条曲线呢就叫做v-line

同学们 现在我们看到的就是形象的刻画

同样地u, v呢 在坐标轴上看呢

都是横平竖直的直线

那么在空间中经过参数化以后

它就变成了曲面上的曲线

因此呢我们说在曲面上

这些u-线 v-线构成了一族曲纹坐标

这也是很多微积分书中用的术语曲纹坐标

这里呢我们就不用这样的术语

只提u-线 v-线就可以了

总之还是比较容易理解的

同学们 接下来我们考虑一个重要的问题

就是曲线的近似

现在呢我们考虑

在square 也就是在一个方块中

这个方块是谁呢

u是第一个分量

u先固定

然后让u有那么一个变化 u+Δu

另外呢 v

起点是v 终点呢是v+Δv

那在这样一个方块中

我们来考虑刚才的r

这个r这个映射啊

它作为一个平面上的方块

变到空间中曲面的映射呢

它把刚才平面上这个方块呢

就变成了空间的一小片曲面

So under this map r

the image of the square is a small curved piece of S

small curved piece of S

意思是说S的一小片曲面

那么对这一小片曲面呢

我们可以做近似

请看下面近似式

这个近似式呢其实我们在前面第四章中见到过

就是r在(u+Δu, v)处这个向量值

减去r在(u, v)处的向量值的结果

它应该是一条直线

这条直线呢可以近似地用约等号右边的等式来表达

这就是

partial r over partial u times Δu

同学们 这个公式就是我们前面第四章学过的

多元函数的近似展开

类似地我们看第二个公式

r(u, v+Δv)

也就是说v有一个变化 Δv

那么和它原来在(u, v)处的值做差值

也就是我们看一下这个差值

它作为一个向量 它的近似表达呢

就是近似约等号的右边

partial r over partial v times Δv

这两个呢都是一阶近似式

如果同学们对它感到陌生的话

不妨回去第四章复习一下

好了 有了刚才这两个近似式

我们现在呢 再进一步想一下

the vector partial r partial u

刚才我们用到了这个偏导数

在后面呢我们有的时候把它简写成

r 脚标写一个 u

这个呢在很多微积分书呢也是用这个符号

我们考虑一下

随着u的变化

我们这样一个r_u啊它是一个

vector field on S

什么意思呢

是S上的一个向量场

因为随着u的变化

r_u就会在空间中划过

也就是S上每个地方实际上都贴了一个

r_u这么一个向量

我们把它看成S上的向量场

It is produced

by the tangent vectors of the u-lines

实际上r_u不是别人

就是那些u族曲线的切线

tangent vectors of the u-lines

类似地

partial r partial v

刚才我们用到这个量了

It is also denoted by r_v

也就是r在脚标上写一个v

它呢也是S上的一个向量场

我们呢把它想象成那一族v-线 v-lines

the tangent vectors of the v-lines

就是v-线所产生的那些切向量构成的向量场

这样的观点呢可以很好地帮助我们理解为什么能用

partial r partial v, partial r partial u这些量

接下来呢我们用图来形象地解释一下 请看

刚才我们有一个方块

他的边界的大小

也就是两个边长了

分别是Δu, Δv

在r这个空间映射底下呢

变成了一片曲面

也就是空间中我们看到的红色这一片

然后呢我们取了近似

一取近似啊这两个边呢就变成直线了

我们现在看到这个绿色的菱形部分呢

就是这片曲面的近似

为了夸大效果呢

我们故意把这个近似的效果呢

夸大得比较大

它和原来的这个红色曲面部分呢就相距比较远

那么当Δu, Δv非常小的时候呢

这两片就非常地贴近

因此呢我们说

这是曲面在无穷小的意义下的近似

或者说是逼近

好的 下面回到我们的问题

就是要求曲面S的面积

刚才呢我们把每一片小的曲面都做了近似

For the image of the square

[u, u+Δu] times [v, v+Δv] under the map r

one may also approximate

its area by replacing it

with the parallelogram

produced by the two vectors

partial r partial u

times Δu and partial r partial v times Δv

这句话的意思是说

刚才我们已经把每一片小的曲面做了近似

近似以后的结果是那些parallelogram平行四边形

这些平行四边形呢它的两个边分别是

partial r partial u 乘以 Δu

和 partial r partial v

乘以 Δv

于是我们用这些平行四边形来代替原来的曲面片的话

那么我们可以近似地求出他们的面积

好下面就是算式

partial r partial u times Δu times

注意中间这个times是cross积

就是做叉积

partial r partial v times Δv

那么这两个向量做叉积

然后再取norm

也就是我们现在看到这个式子两边

划两个竖线部分 norm 范数

就表示这个平行四边形的面积

当然我们直接可以把其中的很多常数提出来

就是Δu, Δv

因为它作为常数看待

那么它实际上就等于

partial r partial u cross partial r partial v

也就是说

partial r partial u和

partial r partial v

这两个向量做叉积以后取范数

再乘以Δu Δv

就给出了那些小的曲面片的近似面积值

好的 刚才呢我们已经做了近似

We can measure the area of such small pieces of S

by partial r partial u times Δu

and partial r partial v times Δv

The entire area of the surface is approximately

the sum of these small parallelograms

也就是说整个曲面S的面积呢

我们可以近似地看成这些小的

平行四边形的面积的全体之和

所以我们要求和 就加一个求和号Σ

Σ后面的求和式里面的分量呢

就是我们刚才推导的每一个小的平行四边形的面积

我们也可以用简单的符号来表达

One also uses the simplified denotation

用简单符号 也就是

Σ 里边写的是r_u cross r_v

r_u 和r_v做cross积 乘以Δv Δu

刚才我们已经取了近似值

那么精确值呢就是要取极限

这就是我们下面要讲的定理

Theorem 1.1

If a surface S can be admissibly

parameterized as the above map r = r(u, v)

假设曲面S还是按前面我们所叙述的那样

用允许的参数化表达出来 就是

r = r(u, v)

然后呢

the area of S is given by the following formula

这个时候曲面S的面积的精确值

就由下面的公式来给出

注意我们用A(S)来表示曲面S的面积

A是area英文字母的第一个字母

所以用A(S)来表示

A(S)等于 请看这个公式的右边

右边是一个二重积分

它的积分区域是D

被积函数是r_u cross r_v

然后呢取范数

积分过程是对u, v而言的

所以是dudv作为结尾

好的 那么这个公式就不难理解了

因为前面我们已经推导了近似式

那么这个近似式取极限自然就是二重积分了

所以呢这个定理非常容易理解

现在我们要引入一个符号 dσ

dσ呢是定义成r_u叉乘r_v

然后取范数 乘以dudv

这个叫做surface element 曲面的面积微元

注意这个面积微元是由谁决定的呢

是由r这个参数化所决定的

dσ就是这样一个符号

它表达的实际上是r_u times r_v

take norm and time dudv

这个面积微元啊一定要出现在某一个二重积分中

才能对应一个具体的值

否则它就是一个抽象的符号了

另外呢我们要注意

other authors may use the notation dA dS

在不同的教科书中呢

对这种面积微元的符号是不一样的

有的书中呢 用d后面带一个大写的A

有的书中呢 用d后面带一个大写的S

它的含义都是我们刚才说的这个面积微元的含义

好了 刚才我们学习了什么是面积微元

下面呢我们把面积微元展开得具体一些

首先r_u和r_v啊这两个偏导数啊

我们都知道

因为r的分量是x, y, z

那么partial r partial u 就是是是

partial x partial u, partial y partial u,

partial z partial u

类似地 partial r partial v就是三个分量分分

partial x partial v, partial y partial v,

partial z partial v

那么我们说这两个向量函数做叉积

r_u叉积r_v 它结果是什么呢

这个一点都不难算

因为线性代数已经告诉我们怎么计算了

我们直接告诉同学们答案 就是

经过计算之后r_u叉乘r_v的三个分量分别是

注意 第一个分量是

determinant partial (y, z) partial (u, v)

这个符号呢就是我们前面见过的雅克比行列式

同学们可以在第四章中看到这种符号的详细解释

类似地第二个分量是

determinant partial (z, x) partial (u, v)

第三个分量是

determinant partial (x, y) partial (u, v)

这个计算过程呢

我们在这里呢就没有详细给出

同学们一定要仔细地算一算

为什么这三个分量恰好是这三个雅克比行列式

这个结果呢最好同学们要记下来

它呢也很有规律 其实并不难记

比如第一个分量

就是(y, z)关于(u, v)的雅克比行列式的

第二个分量是(z, x)关于(u, v)的行列式以

第三个呢是(x, y)关于(u, v)的行列式以

好了 有了刚才的计算呢

我们就可以写这样一个命题

Proposition 1.2

A(S) 也就是曲面的面积

如果我们具体把它写开

这个二重积分是什么呢

就是在D上关于u, v做一个二重积分

它被积函数啊

原来我们写的是r_u叉r_v的范数

现在我们具体写开就是根号下

determinant partial (y, z) over partial (u, v)的平方

再加上determinant partial (z, x) zz

over partial (u, v)的平方

再加上determinant partial (x, y)

over partial (u, v)的平方

所以呢 这个公式同学们可以直接套用

它就给出曲面S的面积

我们看出来曲面S的面积呢

实际上是一个二重积分

有一种非常特殊的情况

我们可以直接求出曲面S的面积

就是如果这个曲面是由一个二元函数给出来的

In particular if the surface S

is of this form

z = φ(x, y) for some (x, y) in D

请看 这个时候曲面S啊

直接就是某个二元函数的图像z = φ(x, y)

它的自变量是x, y 定义域是D

这个时候

我们实际上对曲面S根本不需要做任何的参数化

因为它本身已经参数化了

因此呢我们不需要引入u, v

直接用x, y就可以描述整个曲面了

因此呢我们不用u, v

那么这个时候呢

the area of S can be expressed by the following formula

A(S) 曲面S的面积

等于这样一个二重积分

注意 它是对x, y而言的

x, y取遍这个区域D

然后被积函数呢是

1加上partial φ partial x的平方再加上

第二个量是partial φ over partial y的平方

同学们可能要问

这个公式怎么来的呢

其实我刚才已经解释过了

因为曲面S啊现在的参数化就直接给出来了

也就是z = φ(x, y)

x, y本身呢 就是自身x, y

所以呢这个参数形式呢天然就写好了

我们把刚才上面那个命题中的具体表达式

套入现在这个具体的参数化

就会得到现在我们看到的这个公式

同学们把它操作一下

作为课后练习

另外呢我们还有一个重要的公式

Still there is another formula

这个公式这么说的

Let 首先我们要算一个量

就是r_u范数平方

好 那么r_u范数平方呢

等于什么呢

partial x partial u的平方加上

partial y partial u的平方加上

partial z partial u的平方

这不难理解

因为r_u的三个分量分别就是

partial x partial u partial y partial u

partial z partial u

把这个量呢整体记作E 大写的E

注意E呢是依赖于u, v的一个函数

这个符号也是通用的

好 类似地我们定义什么是F

F实际上是r_u和r_v做内积而来的

我们用尖括号表示内积

the inner product of r_u and r_v

那么它内积结果呢 当然很容易算

就是partial x partial u

乘以partial x partial v

再加上partial y over partial u

times partial y over partial v

plus partial z over partial u

times partial z over partial v

好的最后一个量

就是r_v范数平方

那么它和E的形式比较相像啊

也就是

partial x partial v的平方加上

partial y partial v的平方加上

partial z partial v的平方

这个呢 记成G

E, F, G这三个量都是依赖于u, v的

这些符号呢是通用的微分几何的符号

所以呢同学们最好不要随便用别的符号

好了 这个时候我们会发现一个重要的公式

就是 r_u叉r_v的平方

也就是r_u叉r_v这个向量的模的平方 范数平方

它会等于 E乘以G减去F的平方

这是一个非常重要的公式

这个呢在线性代数中呢应该接触过这样的公式

如果同学们不知道这个公式的话

不妨自己推导一下 并不是很难

好的 根据刚才这个命题中的公式呢

我们现在可以重新写一下曲面S的面积

We write the area of S as the following formula

A(S) 曲面S的面积等于

注意这是一个二重积分

D D上的二重积分

它的被积函数变成了现在这个样子

就是根号下E乘以G减去F平方

This formula is more commonly used

since it is easier to compute

这个公式呢更容易计算一些

所以呢在很多数学工具书中呢都用这个公式

因为我们这个计算过程中呢

要先算E然后算F然后算G

最后呢用EG减去F的平方 再开平方

这么一个积分式来计算S的面积

这个过程呢相对而言就比较清晰

接下来我们做一个具体的实例来计算曲面S的面积

现在 Example 1.4

Find the surface area of the sphere

注意我们现在是一个球面

x平方加y平方加z平方等于R平方

R表示半径

好了 现在我们要推导球面面积公式

球面面积公式呢在数学工具书中都有

那么我们下面就把它推导一下

Solution 解法

Let us use the following admissible

parameterizations of the sphere

注意刚才这个球面啊

我们首先要取允许的参数化

这个参数化呢我们在上一个单元中已经提到了

就是球坐标

好的 请看

x, y, z三个坐标分别用φ和θ来表达出来

现在半径是固定的

所以呢都是大写的R

唯独φ和θ在变化

也就是x等于大写的R乘以sinφcosθ

y等于大写的R乘以sinφsinθ

z等于大写的Rcosφ

这就是球坐标?

注意这里边的范围

θ的范围是0到2π

φ是0到π

好的 那么现在呢

我们可以用一幅图来看一下

这幅图呢同学们应该以前见过

就是球坐标的图

好 下面我们具体计算

现在要求曲面S的面积

就把它直接记成S

那么这个值啊

它就是直接化成下面这个积分

这个积分呢因为是关于θ和φ的二重积分

而θ和φ的范围呢都确定

比如说θ是0到2π

φ是0到π

所以我们直接这样写了

那么中间这个被积函数呢是一个叉积

这个我们刚才公式中已经提到了

就是r_u和r_v做叉积

现在呢u, v分别是θ和φ

所以是r_θ, r_φ做叉积

好的 我们具体把它写出来

就是现在屏幕中的这个公式

这里边要做一些相应的计算

就是求偏导数计算

我们这里呢就要求同学们在草稿纸上完成了

总之到这一步应该是没有什么困难的

下面我们就把它叉积的结果计算出来

最后呢整理一下

就会变成R平方乘以sinφ这样一个函数

那么R平方是常数

我们把它放到最前面

下边唯独要积分的就是sinφ

所以呢现在这个积分非常地简单

最后的结果是4πR平方

这就是我们通常看到的数学工具书用到的

球面的表面积的公式

微积分-2课程列表:

Chapter 1 Improper Integrals 广义积分 (first part)

-Introduction (课程介绍)

--Introduction

-Unit 1 Definition of Improper Integrals (广义积分的定义)(section 1)

--Definition of Improper Integrals (广义积分的定义)(section 1)

--Exercises-1-1-1

-Unit 1 Definition of Improper Integrals (广义积分的定义)(section 2)

--Definition of Improper Integrals (广义积分的定义)(section 2)

--Exercises-1-1-2

-1-1讲义

-Unit 2 Examples of Improper Integrals (广义积分的例子)

--Video-1-2 Examples of Improper Integrals (广义积分的例子)

--Exercise-1-2

-1-2讲义

Chapter 1 Improper Integrals 广义积分 (second part)

- Unit 3 Tests of Convergence(收敛性判别)(section 1)

--Tests of Convergence(收敛性判别)(section 1)

--Exercises-1-3-1

- Unit 3 Tests of Convergence(收敛性判别)(section 1)--作业

- Unit 3 Tests of Convergence(收敛性判别)(section 2)

--Tests of Convergence(收敛性判别)(section 2)

--Exercises-1-3-2

- Unit 3 Tests of Convergence(收敛性判别)(section 2)--作业

-1-3讲义

-Unit 4 Absolute Convergence and Conditional Convergence (绝对收敛和条件收敛)

--Absolute Convergence and Conditional Convergence (绝对收敛和条件收敛)

--Exercise-1-4

--1-4讲义

-Test1

Chapter 2 Infinite Series 无穷级数(first part)

-Unit 1 Infinite Series and Their Convergence(无穷级数及其收敛性)

--Infinite Series and Their Convergence (无穷级数及其收敛性)

--Exercises-2-1

--2-1讲义

-Unit 2 Absolute Convergence and Conditional Convergence (绝对收敛与条件收敛)

--Absolute Convergence and Conditional Convergence (绝对收敛与条件收敛)

--Exercises-2-2

--2-2讲义

-Unit 3 More Tests for Convergence (更多的收敛性判别法)(section 1)

--More Tests for Convergence (更多的收敛性判别法)(section 1)

--Exercises-2-3-1

-Unit 3 More Tests for Convergence (更多的收敛性判别法)(section 2)

--More Tests for Convergence (更多的收敛性判别法)(section 2)

--Exercises-2-3-2

-Unit 3 More Tests for Convergence (更多的收敛性判别法)(section 3)

--More Tests for Convergence (更多的收敛性判别法)(section 3)

--Exercises-2-3-3

--2-3讲义

-Test2

Chapter 2 Infinite Series 无穷级数 (second part)

-Unit 4 Sequences and Series of Founctions(函数项数列与函数项级数)(section 1)

--Sequences and Series of Founctions(函数项数列与函数项级数)(section 1)

--Exercises-2-4 (section 1)

-Unit 4 Sequences and Series of Founctions(函数项数列与函数项级数)(section 2)

-- Sequences and Series of Founctions(函数项数列与函数项级数)(section 2)

--Exercises-2-4 (section 2)

--2-4讲义

-Unit 5 Uniform Convergence(一致收敛性)(section 1)

--Uniform Convergence(一致收敛性)(section 1)

--Exercises-2-5(section 1)

-Unit 5 Uniform Convergence(一致收敛性)(section 2)

--Uniform Convergence(一致收敛性)(section 2)

--Exercises-2-5(section 2)

--2-5讲义

Chapter 3 Power Series and Fourier Series 幂级数和Fourier级数 (first part)

-Unit 1 Power Series (幂级数)(section 1)

--Power Series (幂级数) (section 1)

--Exercise-3-1(section 1)

-Unit 1 Power Series (幂级数)(section 2)

--Power Series (幂级数)(section 2)

--Exercise-3-1 (section 2)

--3-1讲义

-Unit 2 Expansion of Functions in Power Series (函数的幂级数展开)

--Expansion of Functions in Power Series(函数的幂级数展开)

--Exercise-3-2

--3-2讲义

-Unit 3 Fourier Expansion (Fourier级数展开) (section 1)

--Fourier Expansion(Fourier级数展开)(section 1)

--Exercise-3-3(section 1)

-Unit 3 Fourier Expansion (Fourier级数展开) (section 2)

--Fourier Expansion(Fourier级数展开)(section 2)

--Exercise-3-3(section 2)

--3-3讲义

Chapter 3 Power Series and Fourier Series 幂级数和Fourier级数 (second part)

-Unit 4 Convergence of Fourier Series(Fourier 级数的收敛性)(section 1)

--Convergence of Fourier Series(Fourier 级数的收敛性)(section 1)

--Exercise-3-4(section 1)

-Unit 4 Convergence of Fourier Series(Fourier 级数的收敛性)(section 2)

--Convergence of Fourier Series(Fourier 级数的收敛性)(section 2)

--Exercise-3-4(section 2)

--3-4讲义

-Unit 5 Other Forms of Fourier Series(其他形式的Fourier级数)

--Other Forms of Fourier Series(其他形式的Fourier级数)

--Exercise-3-5

--Test3

--3-5讲义

Chapter 4 Differentiations of Multivariable Functions 多元函数微分学 (first part)

-Unit 1 Euclidean Space (欧几里德空间) (section 1)

--Euclidean Space (欧几里德空间) (section 1)

--Exercise-4-1-1

-Unit 1 Euclidean Space (欧几里德空间) (section 2)

--Euclidean Space (欧几里德空间) (section 2)

--Exercise-4-1-2

-Unit 1 Euclidean Space (欧几里德空间) (section 3)

--Euclidean Space (欧几里德空间) (section 3)

--Exercise-4-1-3

--4-1讲义

-Unit 2 Curves and Surfaces (曲线与曲面) (section 1)

--Curves and Surfaces (曲线与曲面) (section 1)

--Exercise-4-2-1

-Unit 2 Curves and Surfaces (曲线与曲面) (section 2)

--Curves and Surfaces (曲线与曲面) (section 2)

--Exercise-4-2-2

-Unit 2 Curves and Surfaces (曲线与曲面) (section 3)

--Curves and Surfaces (曲线与曲面) (section 3)

--4-2讲义

-Unit 3 Point-Set Topology of E3 (E3中的点集拓扑) (section 1)

--Point-Set Topology of E3 (E3中的点集拓扑) (section 1)

--Exercise-4-3-1

-Unit 3 Point-Set Topology of E3 (E3中的点集拓扑) (section 2)

--Point-Set Topology of E3 (E3中的点集拓扑) (section 2)

--Exercise-4-3-2

-Unit 3 Point-Set Topology of E3 (E3中的点集拓扑) (section 3)

--Point-Set Topology of E3 (E3中的点集拓扑) (section 3)

--Exercise-4-3-3

--4-3讲义

Chapter 4 Differentiations of Multivariable Functions 多元函数微分学 (second part)

-Unit 4 Completeness and Connectness (完备性与连通性) (section 1)

--Completeness and Connectness (完备性与连通性) (section 1)

--Exercise-4-4-1

-Unit 4 Completeness and Connectness (完备性与连通性) (section 2)

--Completeness and Connectness (完备性与连通性) (section 2)

--Exercise-4-4-2

--4-4讲义

-Unit 5 Continuous Multivariable Functions (连续多元函数) (section 1)

--Continuous Multivariable Functions (连续多元函数) (section 1)

--Exercise-4-5-1

-Unit 5 Continuous Multivariable Functions (连续多元函数) (section 2)

--Continuous Multivariable Functions (连续多元函数) (section 2)

--Exercise-4-5-2

-Unit 5 Continuous Multivariable Functions (连续多元函数) (section 3)

--Continuous Multivariable Functions (连续多元函数) (section 3)

--Exercise-4-5-3

--4-5讲义

Chapter 4 Differentiations of Multivariable Functions 多元函数微分学 (third part)

-Unit 6 Partial Derivatives and Differentiability (偏导数与可微性) (section 1)

--Partial Derivatives and Differentiability (偏导数与可微性) (section 1)

--Exercise-4-6-1

-Unit 6 Partial Derivatives and Differentiability (偏导数与可微性) (section 2)

--Partial Derivatives and Differentiability (偏导数与可微性) (section 2)

--Exercise-4-6-2

-Unit 6 Partial Derivatives and Differentiability (偏导数与可微性) (section 3)

--Partial Derivatives and Differentiability (偏导数与可微性) (section 3)

--Exercise-4-6-3

--4-6讲义

-Unit 7 Jacobian Matrix and Directional Derivatives (雅克比矩阵与方向导数) (section 1)

--Jacobian Matrix and Directional Derivatives (雅克比矩阵与方向导数) (section 1)

-Unit 7 Jacobian Matrix and Directional Derivatives (雅克比矩阵与方向导数) (section 2)

--Jacobian Matrix and Directional Derivatives (雅克比矩阵与方向导数) (section 2)

--Exercise-4-7-1

--Exercise-4-7-2

-Unit 7 Jacobian Matrix and Directional Derivatives (雅克比矩阵与方向导数) (section 3)

--Jacobian Matrix and Directional Derivatives (雅克比矩阵与方向导数) (section 3)

--Exercise-4-7-3

-Unit 7 Jacobian Matrix and Directional Derivatives (雅克比矩阵与方向导数) (section 4)

--Jacobian Matrix and Directional Derivatives (雅克比矩阵与方向导数) (section 4)

--Exercise-4-7-4

--4-7讲义

-Test1

Chapter 4 Differentiations of Multivariable Functions 多元函数微分学 (fourth part)

-Unit 8 Taylor's Theorem (泰勒定理) (section 1)

--Taylor's Theorem (泰勒定理) (section 1)

-Exercise-4-8-1

-Unit 8 Taylor's Theorem (泰勒定理) (section 2)

--Taylor's Theorem (泰勒定理) (section 2)

-Exercise-4-8-2

-Unit 8 Taylor's Theorem (泰勒定理) (section 3)

--Taylor's Theorem (泰勒定理) (section 3)

--4-8讲义

-Unit 8 Taylor's Theorem (泰勒定理) (section 3)--作业

-Unit 9 Applications of Gradients (梯度的应用) (section 1)

--Applications of Gradients (梯度的应用) (section 1)

-Unit 9 Applications of Gradients (梯度的应用) (section 2)

--Applications of Gradients (梯度的应用) (section 2)

--Exercise-4-9-2

--4-9讲义

Chapter 5 Multiple Integrals 重积分 (first part)

-Unit 1 Multiple Integrals (重积分) (section 1)

--Multiple Integrals (重积分) (section 1)

-Unit 1 Multiple Integrals (重积分) (section 2)

--Multiple Integrals (重积分) (section 2)

--Exercise-5-1-2

-Unit 1 Multiple Integrals (重积分) (section 3)

--Multiple Integrals (重积分) (section 3)

--Exercise-5-1-3

--5-1讲义

-Unit 2 Triple Integrals (三重积分) (section 1)

--Triple Integrals (三重积分) (section 1)

--Exercise-5-2-1

-Unit 2 Triple Integrals (三重积分) (section 2)

--Triple Integrals (三重积分) (section 2)

--Exercise-5-2-2

-Unit 2 Triple Integrals (三重积分) (section 3)

--Triple Integrals (三重积分) (section 3)

--Exercise-5-2-3

--5-2讲义

-Unit 3 Line Integrals (曲线积分) (section 1)

--Line Integrals (曲线积分) (section 1)

--Exercise-5-3-1

-Unit 3 Line Integrals (曲线积分) (section 2)

--Line Integrals (曲线积分) (section 2)

--Exercise-5-3-2

--5-3讲义

Chapter 5 Multiple Integrals 重积分 (second part)

-Unit 4 Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 1)

--Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 1)

--Exercise-5-4-1

-Unit 4 Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 2)

--Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 2)

--Exercise-5-4-2

-Unit 4 Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 3)

--Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 3)

--Exercise-5-4-3

-Unit 5 Surface Integrals (II) (第二型曲面积分) (section 1)

--Surface Integrals (II) (第二型曲面积分) (section 1)

-Unit 5 Surface Integrals (II) (第二型曲面积分) (section 2)

--Surface Integrals (II) (第二型曲面积分) (section 2)

--5-4讲义

-Unit 5 Surface Integrals (II) (第二型曲面积分) (section 3)

--Surface Integrals (II) (第二型曲面积分) (section 3)

--Exercise-5-5-1

--5-5讲义

Chapter 5 Multiple Integrals 重积分 (last part)

-Unit 6 Some Theorems of Line and Surface Integrals (曲线与曲面积分的几个定理) (section 1)

--Some Theorems of Line and Surface Integrals (曲线与曲面积分的几个定理) (section 1)

--Exercise-5-6-1

-Unit 6 Some Theorems of Line and Surface Integrals (曲线与曲面积分的几个定理) (section 2)

--Some Theorems of Line and Surface Integrals (曲线与曲面积分的几个定理) (section 2)

-Unit 6 Some Theorems of Line and Surface Integrals (曲线与曲面积分的几个定理) (section 3)

--Some Theorems of Line and Surface Integrals (曲线与曲面积分的几个定理) (section 3)

--Exercise-5-6-2

--Exercise-5-6-3

--5-6讲义

-Unit 6 Some Theorems of Line and Surface Integrals (曲线与曲面积分的几个定理) (section 4)

--Some Theorems of Line and Surface Integrals (曲线与曲面积分的几个定理) (section 4)

-Unit 7 Field Theory (场论) (section 1)

--Field Theory (场论) (section 1)

-Unit 7 Field Theory (场论) (section 2)

--Field Theory (场论) (section 2)

--Exercise-5-7-1

-Unit 7 Field Theory (场论) (section 3)

--Field Theory (场论) (section 3)

-Unit 7 Field Theory (场论) (section 4)

--Field Theory (场论) (section 4)

--Exercise-5-7-2

--Test5

--5-7讲义

Surface Integrals (I) (第一型曲面积分) (section 1)笔记与讨论

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