Page 47 - 4443
P. 47

Обчислення та застосування криволінійного інтеграла другого роду





                Приклад 6.2. Знайти площу області, обмеженої еліпсом x = a cos t, y = a sin t. ,



                 Розв’язання. За формулою (6.14)

                                                          2π
                                      I                  ∫
                                     1                 1
                                S =      xdy − ydx =       (a cos t · b cos t + b sin t · a sin t)dt =
                                     2                 2
                                       L                 0
                                                2π                        2π
                                               ∫                         ∫
                                            ab                        ab
                                                      2
                                                             2
                                          =       (cos t + sin t)dt =       dt = πab.
                                             2                         2
                                               0                         0


                                                           −→      −→          −→
                Приклад 6.3. Знайти роботу сили F = yx i + (y + x) j при переміщенні матері-
                альної точки по прямій y = x із точки O(0; 0) в точку B(1; 1).                              ,



                 Розв’язання. За формулою (6.15)


                                                         1                        1
                                ∫                      ∫                        ∫
                                                                                                  4
                                                            2
                                                                                     2
                           A =     yxdx + (y + x)dy =     (x dx + (x + x)dx) =     (x + 2x)dx = .
                                                                                                  3
                               OB                       0                        0

                                                                           ∫
                                                                               2
                Приклад 6.4. Обчислити криволінійний інтеграл                 y dx+2xydy від точки A(0; 0)
                                                                          AB     √
                                                                      2
                до точки B(1; 1) по лінії:        а) y = x; б) y = x ; в) y =    3  x.                      ,


                 Розв’язання. Маємо:
                                                           1
                                       ∫                   ∫
                                           2
                                                               2
                                                                     2
                    а) y = x, dy = dx;    y dx + 2xydy = (x + 2x )dx = 1;
                                      AB   ∫               0   ∫
                            2
                                                                   4
                                                                            2
                                              2
                    б) y = x ; dy = 2xdx;    y dx + 2xydy =      (x + 2x · x · 2x)dx = 1;
                                          AB                  AB
                           √             2
                    в) y =  3  x, dy = x  3 dx;
                                     1 −
                                     3
                                                 1                                1
                            ∫                  ∫                    1            ∫         2
                                2
                              y dx + 2xydy =      (x 2/3  + 2x · x 1/3  · x −2/3 )dx =  (x 2/3  + x 2/3 )dx = 1.
                                                                    3                      3
                           AB                   0                                0
                                                                             ∫
                Приклад 6.5. Обчислити криволінійний інтеграл                  ydx + 2dy від точки A(0; 0)
                                                                            AB
                до точки B(1; 1) по кривих а, б, в, які задані у попередньому прикладі.                     ,

                 Розв’язання. Маємо:




                                                              47
   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52