Całka po krzywej skierowana - jak to rozwiązać?

Różniczkowanie i całkowanie pól wektorowych. Formy różniczkowe i całkowanie form. Całki krzywoliniowe i powierzchniowe. Twierdzenie Greena, Stokesa itp. Interpretacja całek krzywoliniowych i powierzchniowych i ich zastosowania.
freeze2
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 31
Rejestracja: 21 paź 2006, o 19:51
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 6 razy

Całka po krzywej skierowana - jak to rozwiązać?

Post autor: freeze2 »

\(\displaystyle{ \int_{L} \frac{ xdx + ydy }{ \sqrt{ 1+x^2+y^2} }}\) gdzie L jest czwartą częścią elipsy leżącą w pierwszej ćwiartce w kierunki zgodnym z ruchem wskazówek zegara.

Hmm, cały problem w tym, że chce te współrzedne biegunowe przetransformowac
do takiego układu, żeby ta elipsa wyglądała w nim jak okrąg i mianownik był prosty.
Niemniej nie wiem za bardzo jak to zrobić. Opisałby mi ktoś co, jak i dlaczego?

BTW to znacie w sieci stronki, gdzie są ładne rysunki powierzchni stopnia drugiego
i przykłady obliczania jakichś całek po tych powierzchniach (np. potrojnych)?

pozdrawiam,
freeze
Awatar użytkownika
Amon-Ra
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 882
Rejestracja: 16 lis 2005, o 16:51
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Tczew
Pomógł: 175 razy

Całka po krzywej skierowana - jak to rozwiązać?

Post autor: Amon-Ra »

Najpierw potraktuj podaną funkcję jak pole wektorowe o składowej zetowej równej zero - oblicz jego rotację, okazuje się, że jest bezwirowe. Skoro tak, całka po krzywej może zostać zastąpiona całkowaniem po odcinku lub wprost różnicą wartości skalarnej funkcji pierwotnej dla pola w punktach początkowym i końcowym.

Nie podałeś parametrów elipsy, co może sugerować całkowanie po krzywej zamkniętej (niestety, nie napisałeś tego wprost, zatem mogę się tylko domyślać), a jak wiadomo, \(\displaystyle{ \oint_{k}\vec{F}\circ d\vec{k} = 0 \leftrightarrow rot\vec{F}=\vec{0}}\), ponieważ na mocy twierdzenia Stokesa \(\displaystyle{ \oint_{k}\vec{F} \circ d\vec{k} = \iint_{S} rot\vec{F}\circ d\vec{S}}\), jeżeli tylko krzywa jest zamknięta i gładka (lub kawałkami gładka).

Tak naprawdę pokusiliśmy się o zastosowanie uszczególnionej wersji twierdzenia Stokesa - twierdzenia Greena, które można pokrótce sformułować tak:

\(\displaystyle{ \oint_{k}\vec{F}\circ d\vec{k}=\oint_{k}Pdx + Qdy = \iint_{S}\left(\frac{dQ}{dx}-\frac{dP}{dy} \right) dxdy}\)

Jeżeli krzywa jest zamknięta, to całka przedstawiona przez Ciebie wynosi 0.
ODPOWIEDZ