第2个回答 2013-07-21
问得好!问到了我们的致命伤!
1、从定积分解决面积问题、体积问题、、、、而言,确实不应该有负值出现。
有负值出现的原因,一般是由于我们很多教师误导所造成的。
无论计算面积,还是体积;无论是用一重积分,二重积分,或多重积分,
如果严格沿着坐标轴的方向积分,就不会出现负值。
以面积为例,如果是一重积分,就是上面的曲线函数减去下面的曲线函数,
然后沿着x轴积分,就不会出错,一定为正。
遗憾的是,太多的教师,不分青红皂白拿起函数就积分,尤其是在x轴下方
的曲线,他们仍然稀里糊涂地拿起来就积分,然后再加上一个负号,凑成
答案糊弄学生。如果用上方的函数y=0减去下方的函数,就不会多此一举地
再加一个负号,在概念上也就完美无缺了。可是我们的教师们,很多不是如
此这般,而是硬拗,歪解,废铜烂铁就此炼成了。
如果是二重积分计算面积,上面的问题就自然避免了,可是我们太多的教师
没有从二重积分中make sense,也就是没有真正去理解二重积分的过程,当
他们用一重积分计算时,就彻底忘记了二重积分的实质,依然胡乱积分,然
后牵强附会地加上一个负号,凑出答案,糊弄一通。
这是第一种情况。
2、第二种情况是,计算的具体问题的物理意义发生变化时,出现负号是在所难免的。
例如计算电量、计算焓变、计算熵变时,等等等等,出现负值是由具体的物理意
义和物理过程决定的。
3、第三重情况是,在定积分的过程中,不可能总是沿着一个方向,尤其是到了二维
跟二维以上的空间积分时,沿着坐标轴的反方向积分时,出现负值也是自然而然
的事情。
4、第四种情况,作为纯数学研究、计算、练习,脱离了具体的物理意思时,对x轴下
方的函数进行积分,也无可非议,出现负值是必然的。