Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
кратные и криволинейные интегралы.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
374.6 Кб
Скачать

Определение.

Еслисуществуетконечныйпределинтегральныхсуммпри

λmaxli

→0,причемэтотпределнезависитотспособа

разбиениядугиABнаnчастичныхдуг,атакжепроизвольного

выбораточекM(хii,zi),тогда

n1

σlimf(xi

λ0i0

,yi

,zi

)li

назы-

ваетсякриволинейныминтегралом1-городафункцииf(х,у,z)

подугеABиобозначаетсясимволом

n1

limf(xi,yi,zi)li

λ→0i0

def

f(x,y,z)dl,

AB

гдеdl–дифференциалдуги,dl

dx2dy2dz2.

ЕслинадугеAB,заданнойнаплоскостиx0y,определенафункцияf(х,у),тогдакриволинейныйинтеграл1-городаопре-

деляетсяследующимобразом:

n1

limf(xi,yi)li

λ→0i0

def

f(x,y)dl,

AB

адифференциалдуги–dl

dx2dy2.

Косновнымсвойствамкриволинейныхинтегралов(КР)1-городаотносятсяследующие.1).КРнезависитотнаправле-

нияпутиинтегрирования

f(x,y)dl

f(x,y)dl.

2).КРот

AB BА

алгебраическойсуммыинтегрируемыхфункцийравеналгебра-ическойсуммеинтеграловоткаждойфункции.3).Постоянныймножительможетбытьвынесениз-подзнакакриволинейного

интеграла.4).

f(x,y)dl

f(x,y)dl

f(x,y)dl.

AB АС СB

ВычислениеКРсводитсяквычислениюопределенногоин-теграла.Рассмотримвычислениекриволинейныхинтегралов1-городадляразличныхслучаевзаданияуравнениядугиABнаплоскостиx0yипространстве.

1).ПустьдугаABзадананаплоскостиx0y:

yϕ(x),

a≤x≤b,тогдаdl

b

1(ϕ(x))2dx,следовательно,

f(x,y)dlf(x,ϕ(x))

1(ϕ(x))2dx.

(8)

AB a

2).ДугавпространствеABзаданавпараметрическойфор-

ме xx(t),

yy(t),

zz(t),

α≤t≤β,

тогда

dl

2

(xt)

2

(yt)

β

2

(zt)

dt,следовательно,

2 2 2

f(x,y,z)dlf(x(t),y(t),z(t))

(xt)

(yt)

(zt)

dt.

(9)

AB α

3).ДугаABзаданауравнениемвполярныхкоординатах

ρρ(ϕ).

Воспользуемсяформуламипереходавполярнуюси-

стему

xρcos(ϕ),

yρsin(ϕ),

причем

α≤ϕ≤β,

тогда

dl

2

2

ρ(ρϕ)

dϕ.Откудаследует,что

2

2

β

∫f(x,y)dlf(ρcos(ϕ),ρsin(ϕ))

AB α

ρ(ρϕ)

dϕ.

(10)

ПустьналинииABвпространстве(рис.5)заданонаправ-ление.ТочкаAэтоначало,аточкаB–конецлинии.Элемент

дуги

li

{xi,yi,zi}

вэтомслучаеявляетсявекторнойве-

личиной.НалинииABопределенатакжевекторнаяфункция

F(P(x,y,z),Q(x,y,z),R(x,y,z)),т.е.вдекартовойсистеме

F(x,y,z)P(x,y,z)iQ(x,y,z)jR(x,y,z)k.

Послеразбие-

ниядугиABнаnчастейивыбораточкиM(хii,zi),скалярное

произведениевекторов

F(P(x,y,z),Q(x,y,z),R(x,y,z))

иdl

можетбытьзаписановкоординатнойформе.Тогдаинтеграль-наясуммаравна

n1

n1

∑F(P(xi,yi,zi),Q(xi,yi,zi),R(xi,yi,zi))dli

i0

[P(xi,yi,zi)xiQ(xi,yi,zi)yiR(xi,yi,zi)zi].

i0

(11)

Врезультатепредельногоперехода

λmaxli0

при

условиинепрерывностифункции

F(x,y,z)

интегральнаясум-

ма(11)будетравнаконечномузначению.