圍道積分與柯西定理

圍道積分的基本性質(properties of contour integrals)

圍道積分遵守你早已信賴的、與普通積分相同的舒適記帳規則,因為每個圍道積分骨子裡都是參數中的普通積分。掌握這些規則讓你把困難的積分拆成容易的片段再重新組合,而這正是這門學科日常工作的大部分內容。

三條規則承擔主要工作。線性:a f + b g 的積分等於 a 乘以 f 的積分加上 b 乘以 g 的積分,其中 a、b 為常數。反向:若反轉路徑的定向,積分變號——沿 C 從起點到終點積分,與沿 C 的反向積分,兩者相消。串接的可加性:若圍道 C 是 C1 接著 C2(C1 的終點是 C2 的起點),則 C 上的積分等於 C1 上的積分加上 C2 上的積分。因此你可以在任何方便的點把路徑切開,再把各片段加總。

正是這些性質讓你能逐邊地在多邊形上計算,或藉由把一條路徑接上另一條的反向以構成封閉迴路,來論證兩個積分相等。它們對任何連續被積函數都成立——不需要解析性——因為它們直接承襲自 t 中普通積分的線性、變號與切分規則。更深的事實(路徑無關、迴路為零)需要解析性;這些基本性質則不需要。

要把 f 沿頂點為 p、q、r 的三角形逆時針積分,把邊界寫成三段 [p 到 q]、[q 到 r]、[r 到 p]。由可加性,三角形上的積分是三段積分之和;由反向性,調換某段的方向會使其貢獻變號。

串接的可加性讓多邊形積分能逐邊組裝起來。

反向性的一個實用推論:f 沿一條路徑接上另一條路徑反向的積分,等於兩個積分之差——這是比較同樣端點之間兩條路線的標準技巧。

又称
linearity, reversal and additivity積分的線性、反向與可加性