92. Способы вычисления.
Пусть плоская линия I задана параметрическими уравнениями:
где
дифференцируемые функции переменной (параметра) и в ориентированном интервале
оси
соответствующем заданному ориентированному контуру интегрирования
В этом случае криволинейный интеграл по координате может быть вычислен по формуле
где
Роль параметра и может выполнять и переменная интегрирования
Формула
по существу, обобщает формулу (4.9), относящуюся к случаю, когда контуром служит интервал
оси
При необходимости контур
разбивается на части и значение всего интеграла находят как сумму интегралов, вычисляемых по формуле
Все сказанное можно дослозно повторить для случая пространственной линии
заданной параметрическими уравнениями:
для которой формула
запишется в виде
где
Таким образом, вычисление всякого криволинейного интеграла приводится к вычислению обыкновенных (ординарных) интёгралоз.
Криволинейный интеграл по координате тесно связан с соответствующим интегралом по длине; эти интегралы просто выражаются друг через друга. Мы имеем (черт. 28) в плоском случае:
где
— элемент (дифференциал) длины линии I в ее точке
-проекции ориентированного элемента этой
линии в точке Р на оси
углы, образованные ориентированной касательной к линии
в точке Р с осями
Если обозначить через
углы, образованные ориентированной нормалью к линии I в точке Р с осями
то (см. черт. 28 )
и мы получаем другую пару формул:
Значит,
В пространственном случае имеем аналогичные соотношения:
Черт. 28.
Эти соотношения позволяют изучать интегралы одного типа посредствохм изучения интегралов другого типа, в частт ности интегралы по ориентированным линиям, через интегралы по длине.
Понятие криволинейного интеграла по координате совершенно так же, как и понятие криволинейного интеграла по длине, может быть распространено на случаи: 1) простирающегося в бесконечность контура интегрирования; 2) бесконечных разрывов интегрируемой функции на контуре интегрирования; другими словами, могут быть введены понятия несобственных криволинейных интегралов по координате.