Тема . Математический анализ

.26 Формула Грина. Формула Остроградского-Гаусса. Формула Стокса.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#64405

Пользуясь формулой Грина, вычислить криволинейный интеграл II рода

∫
  ex(1 − cosy)dx−  ex(y − sin y)dy
γ

где γ  - кривая, пробегаемая в положительном направлении, образованная графиком y = sinx  и отрезком x ∈ [0,π]  .

Показать ответ и решение

По формуле Грина, этот интеграл сводится к двойному интегралу по области

PIC

от функции ∂∂Qx-− ∂P∂y  , где P =  ex(1 − cosy),Q = − (y − siny)  .

Тогда

∂Q   ∂P       x             x         x
∂x-− -∂y = − e (y − siny) − e sin y = − e y

Таким образом, по формуле Грина имеем:

∫                                    ∫∫
   x               x                     x
  e (1 − cosy)dx− e (y − sin y)dy = −    e ydxdy
γ                                    D

Где D  - внутренность, ограниченная кривой sin x  и отрезком 0 ≤ x ≤ π  .

Следовательно, последний интеграл вычисляем по теореме Фубини:

∫                                    ∫∫
   x               x                     x
  e (1− cos y)dx− e (y − sin y)dy = −    e ydxdy =
γ                                    D
         ∫ π   ∫ sinx x        ∫ π exsin2x
     = −     dx      e ydy = −     ---2---dx
          0      0              0

Далее, нужно понизить степень и интегрировать по частям:

  ∫ π x   2         ∫ π            ∫ π          ∫ π
−    e--sin-x-dx = 1-   ex cos 2x−  1-   exdx = 1-   ex cos 2x−  1(eπ − 1)
   0    2         4  0            4 0         4  0            4

Далее по частям:

∫ π                        ∫ π                         ∫ π
   ex cos2xdx = (eπ − 1 )+ 2   exsin2xdx = (eπ − 1)− 4    excos2xdx
 0                          0                           0

Поэтому

∫ π x           eπ − 1
   e  cos 2xdx = ---5--
 0

Следовательно, исходный интеграл равен eπ−1   1  π         1  π
-20- − 4(e − 1 ) = − 5(e − 1)

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!