Efter videon följer ett problem som du kan lösa för att testa att du tillgodogjort dig innehållet.
Problem:
Beräkna kurvintegralen \[ I=\int_{\Gamma} 3yx^2 dx +(x^3+x)dy, \] där \(\Gamma\) är kurvan \(y=\sin x\) från punkten \((0,0)\) till punkten \((\pi,0)\). (medel)Svar:
Även om det går att räkna ut kurvintegralen direkt så är det enklare att observera att om vi låter \(\Gamma_1\) vara linjestycket från \((0,0)\) till \((\pi,0)\), så kommer \(\Gamma_1\) tillsammans med \(-\Gamma\) att utgöra den positivt orienterade randen till ett område \(D\) på vilket vi kan tillämpa Greens formel.
Med \(P(x,y)=3yx^2\) och \(Q(x,y)=x^3+x\) får vi att
\[
\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y}=1.
\]
Greens formel ger nu att
\[
\int_{\Gamma_1}Pdx+Qdy+\int_{-\Gamma}Pdx+Qdy=\iint_Ddxdy,
\]
eller
\[
\int_{\Gamma}Pdx+Qdy=\int_{\Gamma_1}Pdx+Qdy-\iint_Ddxdy.
\]
Vi beräknar de båda integralerna i högerledet. Integralen över \(\Gamma_1\) beräknas med parametriseringen \(x(t)=t,y(t)=0\), vilket ger
\[
\int_{\Gamma_1}Pdx+Qdy=\int_0^{\pi}(0\cdot 1+(t^3+t)\cdot 0)dt=0.
\]
För dubbelintegralen får vi
\[
\iint_Ddxdy=\int_0^{\pi}\left(\int_0^{\sin x}dy\right)dx=
\int_0^{\pi}\sin x\, dx=2.
\]
Tillsammans ger detta
\[
\int_{\Gamma}Pdx+Qdy=0-2=-2.
\]
Maila för handledning.
Hur upplevde du problemet?
Svårighet:
Relevans:
Svårighet:
Relevans: