Вопрос:

Вычислить криволинейный интеграл $$\int_{(1;2)}^{(0;0)} \frac{x}{x^2-y^2} dx - \frac{y}{x^2-y^2} dy$$, предварительно убедившись, что он не зависит от контура интегрирования.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Метод: Для проверки независимости криволинейного интеграла от пути интегрирования, нужно вычислить частные производные функций, стоящих под знаком интеграла, по соответствующим переменным. Если они равны, то интеграл не зависит от контура.

Пошаговое решение:

Пусть $$P(x, y) = \frac{x}{x^2-y^2}$$ и $$Q(x, y) = -\frac{y}{x^2-y^2}$$.

  1. Шаг 1: Проверяем условие независимости от контура интегрирования. Необходимо найти частные производные:
    \( \frac{\partial P}{\partial y} \) и \( \frac{\partial Q}{\partial x} \).
  2. Шаг 2: Вычисляем \( \frac{\partial P}{\partial y} \):
    \( \frac{\partial}{\partial y} \left( \frac{x}{x^2-y^2} \right) = x \cdot \frac{\partial}{\partial y} (x^2-y^2)^{-1} = x \cdot (-1)(x^2-y^2)^{-2} \cdot (-2y) = \frac{2xy}{(x^2-y^2)^2} \)
  3. Шаг 3: Вычисляем \( \frac{\partial Q}{\partial x} \):
    \( \frac{\partial}{\partial x} \left( -\frac{y}{x^2-y^2} \right) = -y \cdot \frac{\partial}{\partial x} (x^2-y^2)^{-1} = -y \cdot (-1)(x^2-y^2)^{-2} \cdot (2x) = -\frac{2xy}{(x^2-y^2)^2} \)
  4. Шаг 4: Сравниваем частные производные.
    Мы видим, что \( \frac{\partial P}{\partial y} = \frac{2xy}{(x^2-y^2)^2} \) и \( \frac{\partial Q}{\partial x} = -\frac{2xy}{(x^2-y^2)^2} \).
    Так как \( \frac{\partial P}{\partial y}
    eq \frac{\partial Q}{\partial x} \), криволинейный интеграл зависит от контура интегрирования.

Вывод: Условие независимости от контура интегрирования не выполнено. Следовательно, данный интеграл не может быть вычислен простым методом, основанным на нахождении первообразной функции, без указания конкретного пути интегрирования.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю