Главная > Краткий курс высшей математики
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

7. Криволинейный интеграл по длине дуги

В предыдущих пунктах мы рассматривали криволинейный интеграл от вектор-функции (криволинейный интеграл по координатам). Однако некоторые задачи приводят к криволинейному интегралу другого рода. Рассмотрим в плоскости кривую АВ длины . Пусть вдоль этой кривой распределена масса с линейной плотностью . Определим массу кривой. Для этого разобьем кривую АВ точками деления на частей, обозначая для единообразия точки А и В соответственно через Обозначим через массу дуги длины Ясно, что, Подсчитаем приближенно массу дуги . Пусть произвольная точка дуги . Считая, что плотность в каждой точке дуги такая же, как в точке получим приближенное значение массы: Суммируя, найдем приближенное значение массы

За точное значение массы кривой АВ примем предел суммы (57) при условии, что все . Итак,

К подобного рода суммам и их пределам приводят и другие задачи. Отвлекаясь от конкретного содержания приведенной задачи, рассмотрим непрерывную функиию , определенную в точках дуги АВ. Составленная для нее сумма вида (57) называется интегральной суммой. Предел интегральной суммы (57) при условии, что все называете я криволинейным интегралом от функции по длине дуги АВ и обозначается символом или

Итак

Таким образом, масса дуги равна криволинейному интегралу от плотности по длине этой дуги:

Следует обратить внимание на то, что, в отличие от криволинейного интеграла по координатам, криволинейный интеграл по длине дуги не зависит от выбора направления на кривой.

Можно показать, что вычисление криволинейного интеграла по длине дуги сводится к вычислению определенного интеграла.

Если дуга АВ задана уравнением то

Подынтегральное выражение в правой части равенства (60) получается из подынтегрального выражения в левой части заменой и дифференциала дуги на его выражение в декартовых координатах

Пример. Найти массу дуги кривой между точками с абсциссами , если плотность .

Решение. Применяя формулы (59) и (60), получим

Замечание. Часто криволинейный интеграл по длине дуги называют криволинейным интегралом первого рода, а криволинейный интеграл от вектор-функции — криволинейным интегралом второго рода.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru