线性积分和定积分计算的原理是一样的,只是由定积分中dx、dy变化为ds,其中ds是指积分曲线上的一段微弧长,在直角坐标系中微弧长度计算可以利用直角三角形三边关系式计算,当ds足够小时可以将dx、dy、ds三边构成直角三角形来计算,即a^2+b^2=c^2,利用这种关系式有dx^2+dy^2=ds^2,ds=(dx^2+dy^2)^(1/2)=[1+(dy/dx)^2]dx=[1+(dx/dy)^2]dy(这里由于dx、dy、ds都是长度,故大于零),化为这种关系后可以直接利用定积分的计算方式来计算,别忘了积分上下限需要跟着变化的,可以再坐标系中画个图看下就明白了,定积分学会了很简单的。
举例先看一个例子:设有一曲线形构件占xOy面上的一段曲线 , 设构件的密度分布函数为ρ(x,y),设ρ(x,y)定义在L上且在L上连续,求构件的质量。对于密度均匀的物件可以直接用ρS求得质量;对于密度不均匀的物件,就需要用到曲线积分,dm=ρ(x,y)ds;所以m=∫ρ(x,y)ds;L是积分路径,∫ρ(x,y)ds就叫做对弧长的曲线积分。定义设L为xOy平面上的一条光滑的简单曲线弧,f(x,y)在L上有界,在L上任意插入一点列M1,M2,M3…,Mn 把L 分成 n个小弧段ΔLi的长度为ds,又Mi(x,y)是L上的任一点,作乘积f(x,y)i*ds,并求和即Σ f(x,y)i*ds,记λ=max(ds) ,若Σ f(x,y)i*ds的极限在当λ→0的时候存在,且极限值与L的分法及Mi在L的取法无关,则称极限值为f(x,y)在L上对弧长的曲线积分,记为:∫f(x,y)*ds ;其中f(x,y)叫做被积函数,L叫做积分曲线,对弧长的曲线积分也叫第一类曲线积分。