Вычисление криволинейного интеграла первого рода

Криволинейные интегралы

Криволинейный интеграл первого рода.

В трехмерном измерении (т.е. пространство) задана кривая L с концами в т. А и В. Во всех ее точках задана функция ƒ(x, y, z). Разобьем кривую L на n частей точками Ао = А, А1, А2, …, Аn = В.

       
  Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru   Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Пусть Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru - длина дуги Ак-1Ак. На каждой дуге Ак-1Ак берем по точке ( Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru ) и составим сумму вида

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Ее предел при max ∆Sк→0 Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru называют криволинейным интегралом первого рода и обозначают так Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Если в частности кривая L лежит в плоскости xoy, то функция ƒ(x, y) зависит от двух переменных и криволинейный интеграл первого рода имеет вид

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода

Вычисление криволинейного интеграла первого рода сводится к вычислению определенного интеграла.

1) Рассмотрим Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Пусть кривая L задана параметрически

x = x(t)

y = y(t) α ≤ t ≤ β

дифференциал Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Тогда

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

в правой части равенства определенный интеграл.

Если кривая L задана явно уравнением у = у(x), a ≤ x ≤ b,

то Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Пример 1. Вычислить Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru , если Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

от т. А(1; Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru ) до т.В (2; 2)

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Пример 2: Вычислить Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

где Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

2) Если кривая L пространственная и задана параметрически

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru α ≤ t ≤ β

то Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Пример 3 Вычислить Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

где L: Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Вычисление криволинейного интеграла первого рода - student2.ru

Наши рекомендации