Σελίδα 1 από 1

Επικαμπύλιο ολοκλήρωμα

Δημοσιεύτηκε: Κυρ Ιουν 19, 2011 9:23 pm
από giannisn1990
Υπολογίστε το επικαμπύλιο ολοκλήρωμα

\int (3y-\frac{y}{x^{2}+y^{2}})dx-(2x+\frac{x}{x^{2}+y^{2}})dy

στην καμπύλη C όπου C η θετικά προσανατολισμένη καμπύλη του επιπέδου με ίχνος την ένωση των γραφημάτων των συναρτήσεων y=64-4x^2 και y=4x^2-64 στο διάστημα [-4,4]

Re: Επικαμπύλιο ολοκλήρωμα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιουν 20, 2011 4:29 am
από grigkost
Μια νέα* απόπειρα:

Αν C_1=\bigl\{{(x,y)\in\mathbb{R} : -4\leq{x}\leq4\,, \ y=64-4x^2}\bigr\} και C_2=\bigl\{{(x,y)\in\mathbb{R} : -4\leq{x}\leq4\,, \ y=4x^2-64}\bigr\}, τότε C=C_1\cup{C_2} και I=\displaystyle\ointctrclockwise_{C}{\bigl({3y-\tfrac{y}{x^2+y^2}}\bigr)\,dx-\bigl({2x+\tfrac{x}{x^2+y^2}}\bigr)\,dy}=\displaystyle{\displaystyle\ointctrclockwise_{C_1}{\bigl({3y-\tfrac{y}{x^2+y^2}}\bigr)\,dx-\bigl({2x+\tfrac{x}{x^2+y^2}}\bigr)\,dy}+\ointctrclockwise_{C_2}{\bigl({3y-\tfrac{y}{x^2+y^2}}\bigr)\,dx-\bigl({2x+\tfrac{x}{x^2+y^2}}\bigr)\,dy}=}I_1+I_2 .

Για τον υπολογισμό του I_1, θέτουμε \left\{ {\begin{array}{l} 
   {x=t} \hfill  \\ 
   {y=64-4t^2} \hfill  \\ 
\end{array}} \right\} , οπότε I_1=\displaystyle\int_{-4}^4{\Bigl[{\Bigl({3\,({64-4t^2})-\tfrac{64-4t^2}{t^2+({64-4t^2})^2}}\Bigr)\,1-\Bigl({2t+\tfrac{t}{t^2+({64-4t^2})^2}}\Bigr)\,({-8t})}\Bigr]\,dt}=\int_{-4}^4{-4 t^2+\tfrac{64-12t^2}{16t^4-511t^2+4096}-192\,dt}\,.

Ομοίως για τον υπολογισμό του I_2, θέτουμε \left\{ {\begin{array}{l} 
   {x=t} \hfill  \\ 
   {y=4t^2-64} \hfill  \\ 
\end{array}} \right\} , οπότε I_2=\displaystyle\int_{-4}^4{\Bigl[{\Bigl({3\,({4t^2-64})-\tfrac{4t^2-64}{t^2+({4t^2-64})^2}}\Bigr)\,1-\Bigl({2t+\tfrac{t}{t^2+({4t^2-64})^2}}\Bigr)\,8t}\Bigr]\,dt}=\int_{-4}^4{4 t^2-\tfrac{64-12t^2}{16t^4-511t^2+4096}+192\,dt}=

-I_1\,. Επομένως I=I_1+I_2=0\,.\quad\square
curve_int.png
curve_int.png (35.6 KiB) Προβλήθηκε 912 φορές
(*) Μετά από π.μ. του Γιάννη, όπου μου επισήμανε ότι οι συναρτήσεις P({x,y})=3y-\dfrac{y}{x^2+y^2} και Q({x,y})=-2x-\dfrac{x}{x^{2}+y^{2}} δεν ορίζονται στο (0,0) (γεγονός που δεν είχα προσέξει), αποσύρω την "λύση" με την βοήθεια του θεωρήματος Green. Συγγνώμη για την "ταλαιπωρία".