Вещественные и комплексные числа Последовательности Предел функции Непрерывные функции Дифференциальное исчисление Формула Тейлора Элементы теории кривых Исследования характера поведения функций

Криволинейные интегралы

Криволинейные интегралы 2-го рода

Связь с интегралом 1-го рода. Кратные интегралы Как известно, интегрирование является процессом суммирования. Однако суммирование может производится неоднократно, что приводит нас к понятию кратных интегралов. Рассмотрение этого вопроса начнем с рассмотрения двойных интегралов. Вычисление двойного интеграла

Для интеграла второго рода будем использовать эквивалентное определение, где в интегральных суммах вместо длины дуги lk используется длина хорды D lk .

Поэтому

=

Слева стоят интегральные суммы для интеграла 2-го рода, а справа стоят суммы, которые при измельчении разбиения будут сходиться к интегралу

, где a=a(x,y,z)  - угол, который образует касательный вектор к кривой G в точке (x,y,z) с осью x, . Отсюда следует, что

=. Производная сложной функции Тройные и двойные интегралы при решении задач

Докажем, что интегральные суммы сходятся к интегралу . Действительно,

==+.

Первая сумма является интегральной для , вторая может быть сделана сколь угодно малой выбором достаточно мелкого разбиения (в силу равномерной непрерывности функции f ).

Аналогичные утверждения справедливы для интегралов по отношению к осям dy, dz. Откуда, в свою очередь, будет следовать равенство

=, (4)

,,.

Обозначим орт вектора касательной  и введем понятие вектора элемента длины дуги . В этих обозначениях интеграл справа в (4) может быть записан в виде , это интеграл первого рода. Интеграл слева в (4) является интегралом второго рода и его принято обозначать . Таким образом формула (4) в векторном виде может быть записана следующим образом

=.

Определение. Кривая с заданным направлением обхода называется ориентированной кривой. Для плоской замкнутой кривой положительным направлением обхода называется такое направление, при котором область, ограниченная этой кривой, остается слева.

  Поверхности второго порядка Классификация поверхностей. Наряду с плоскостью, особое место среди поверхностей занимают поверхности второго порядка. Если F(x,y,z)- многочлен л-ой степени относительно х, у и z , где и - натуральное число (п > 1), то поверхность, заданная уравнением F(jc,_j/,z) = 0 , называется поверхностью 2 порядка. Пример. Плоскость Ах + By + Cz + D = О - поверхность первого порядка. Пример. Общее уравнение поверхности второго порядка имеет следующий вид Ах2 + By2 + Cz7 + 2Dxy + 2Exz + 2Fyz + Gx + Hy + Kz + L=0. Здесь ко­эффициенты уравнения А, В, С, D, E и F одновременно не равны нулю. Замечание. Поверхность - более общее понятие, чем график функции двух переменных z = f(x,y), заданной явно. Часто поверхность представляет собой совокупность графиков функций двух переменных, заданных неявно. Уравнение сферы. Напомним, что сфера есть множество точек пространства, равноудаленных от некоторой точки (от центра сферы).

Лекции, конспекты, курсовые, примеры решения задач