
- •Гоу впо «Пермский государственный университет»
- •Справочник по теме «Криволинейные интегралы»
- •Структура теста по теме № 13 «криволиненйные интегралы»
- •Распределение утверждений по элементам структуры теста ма-т-13
- •I. Основные понятия теории кривых
- •1. Плоская, пространственная, замкнутая, спрямляемая, гладкая, кусочно-гладкая кривая
- •2. Способы задания кривой, параметризуемая кривая
- •3. Положительная и отрицательная ориентация кривой, противоположно ориентированная кривая
- •4. Понятие длины дуги кривой, дифференциал дуги
- •5. Связное множество, область, простая область
- •6. Односвязная и неодносвязная область
- •7. Скалярные и векторные поля
- •12. Критерий потенциальности векторного поля
- •II. Криволинейные интегралы
- •8. Интегральная сумма по длине дуги, определение криволинейного интеграла первого рода
- •1. Условия существования криволинейного интеграла 1 рода
- •9. Независимость криволинейного интеграла первого рода от направления интегрирования
- •10. Свойства криволинейного интеграла первого рода: линейность, монотонность, аддитивность, оценка модуля интеграла, формула среднего значения
- •3. Свойства криволинейного интеграла 1 рода
- •11. Интегральная сумма по координатам, определение криволинейного интеграла второго рода
- •2. Условия существования криволинейного интеграла 2 рода
- •12. Свойства криволинейного интеграла второго рода
- •5. Свойства криволинейного интеграла 2 рода
- •13. Связь между криволинейными интегралами первого и второго рода
- •7. Связь между криволинейными интегралами 1 и 2 рода
- •4. Геометрический и механический смысл криволинейного интеграла первого рода
- •6. Физический смысл криволинейного интеграла второго рода
- •9. Связь криволинейного интеграла 2 рода по замкнутому контуру с двойным интегралом по области, ограниченной этим контуром (формула Грина)
- •11. Три условия независимости криволинейного интеграла 2 рода от пути интегрирования
- •24. Нахождение площади плоской фигуры Умения
- •25. Нахождение площади плоской фигуры
- •10. Формулы для нахождения площади плоской фигуры с помощью криволинейного интеграла
- •26. Нахождение площади поверхности при помощи криволинейных интегралов Умения
- •27. Нахождение длины дуги материальной кривой Умения
- •30. Нахождение работы силового поля вдоль некоторой плоской фигуры Умения
10. Свойства криволинейного интеграла первого рода: линейность, монотонность, аддитивность, оценка модуля интеграла, формула среднего значения
Утверждения
3. Свойства криволинейного интеграла 1 рода
.
Линейность. Если
,
а для функции
существует криволинейный
интеграл по кривой
,
то для функции
также существует криволинейный интеграл
по кривой
,
причем
.
.
Линейность. Если для функций
и
существуют криволинейные интегралы по
кривой
и если
и
- любые постоянные, то для функции
также существует криволинейный интеграл
по кривой
,
причем
.
.
Аддитивность. Если дуга
составлена из двух дуг
и
,
не имеющих общих внутренних точек, и
если для функции
существует криволинейный интеграл по
кривой
,
то для этой функции существует
криволинейный интеграл по каждой из
дуг
и
,
причем
.
.
Монотонность. Если функция
- неотрицательная интегрируемая функция,
то всегда
.
.
Оценка модуля интеграла. Если
существует криволинейный интеграл по
кривой
от функции
,
то существует и криволинейный интеграл
по кривой АB от функции
,
причем
.
.
Теорема о среднем. Если функция
непрерывна вдоль кривой
,
то на этой кривой найдется точка
,
такая что
.
.
Независимость криволинейного интеграла
1-го рода от направления кривой. Выбор
направления на дуге
не влияет на величину интеграла от
скалярной функции
по этой дуге, то есть
.
11. Интегральная сумма по координатам, определение криволинейного интеграла второго рода
Понятия
2. Рассмотрим на плоскости хОу некоторую спрямляемую кривую L, не имеющую точек самопересечения и участков самоналегания.
Предположим, что эта кривая определяется параметрическими уравнениями
И сначала будем считать ее незамкнутой и ограниченной точками и .
Пусть на L =AB
определена f
(x,y),
являющаяся непрерывной. Разобьем сегмент
при помощи точек
на
частичных сегментов
.
При этом кривая L
распадется на
частичных дуг
,
где точки
имеют координаты
.
Выберем на каждой частичной дуге
произвольную точку
,
координаты которой отвечают некоторому
принадлежащему сегменту
значению
параметра
,
так что
.
Обозначим символом
длину
-ой
частичной дуги
.
Составим интегральную
сумму
,
которую назовем
интегральной суммой
по координатам.
4. Если существует предел интегральной
суммы
(соответственно
)
при
,
то этот предел называется криволинейным
интегралом второго рода от функции
(
)
по кривой
и обозначается символом:
(
).
5. Сумму
принято называть общим криволинейным
интегралом второго рода и обозначать
символом:
.
Утверждения
2. Условия существования криволинейного интеграла 2 рода
Пусть
-
гладкая кривая, заданная уравнениями
,
и пусть
- вектор-функция, заданная на этой кривой.
Тогда
и интеграл слева существует, если
существует определенный интеграл,
стоящий справа; при этом
- значение параметра
,
отвечающее точке
,
а
- значение, отвечающее точке
.
12. Свойства криволинейного интеграла второго рода
Утверждения
5. Свойства криволинейного интеграла 2 рода
.
Линейность. Если
- постоянный множитель, то
можно выносить за знак интеграла, причем
.
.
Аддитивность. Если дуга
составлена из двух дуг
и
,
не имеющих общих внутренних точек, и
если для функций
и
существуют криволинейные интегралы по
кривой
,
то для этих функций существуют
криволинейные интегралы по каждой из
дуг
и
,
причем
.
.
Зависимость криволинейного интеграла
2-го рода от направления кривой
.
Криволинейный интеграл 2-го рода
зависит от ориентации кривой
,
по которой этот интеграл берется, а
именно, при изменении ориентации этой
кривой интеграл меняет знак: