Efter videon följer ett problem som du kan lösa för att testa att du tillgodogjort dig innehållet.
Problem:
Beräkna kurvintegralen \[ I=\int_{\Gamma} xy\,dx - x^2\,dy \] i följande fall:a) \(\Gamma\) är linjestycket från \((0,0)\) till \((1,1)\).
b) \(\Gamma\) är linjestycket från \((0,0)\) till \((1,0)\) följt av linjestycket från \((1,0)\) till \((1,1).\)
c) \(\Gamma\) är kurvan \(y=x^2\) från \((0,0)\) till \((1,1)\).
(medel)
Svar:
a) Vi kan parametrisera linjestycket genom att sätta \(x=t,y=t\), \(0\le t\le 1\). Då blir
\(dx=dt,dy=dt\) och vi får
\[
I=\int_{\Gamma} xy\,dx - x^2\,dy=\int_{0}^1\left(t\cdot t -t^2 \right)\, dt =0.
\]
b) Vi delar upp kurvan i två linjestycken \(\Gamma_1\) och \(\Gamma_2\) och parametriserar varje del för sig. Den första delen parametriseras genom att sätta \(x=t,y=0\), \(0\le t\le 1\), och den andra parametriseras genom att sätta \(x=1,y=t\), \(0\le t\le 1\). Vi får
\[
I=\int_{\Gamma} xy\,dx - x^2\,dy=
\]
\[
\int_{\Gamma_1} xy\,dx - x^2\,dy+\int_{\Gamma_2} xy\,dx - x^2\,dy=
\]
\[
\int_{0}^1\left(t\cdot 0\right)\, dt+\int_{0}^1\left(-1^2 \right)\, dt
\]
\[
\int_{0}^1\left(-1\right)\, dt=-1.
\]
c) Vi parametriser kurvan genom att sätta \(x=t,y=t^2\), \(0\le t\le 1\). Då blir
\(dx=dt,dy=2tdt\) och vi får
\[
I=\int_{\Gamma} xy\,dx - x^2\,dy=\int_{0}^1\left(t\cdot t^2 -t^2\cdot 2t \right)\, dt =
\]
\[
\int_{0}^1\left(-t^3 \right)\, dt =\Big[-\frac14 t^4\Big]_0^1=-\frac14.
\]
Maila för handledning.
Hur upplevde du problemet?
Svårighet:
Relevans:
Svårighet:
Relevans: