Как вычислить интеграл ∫L xy ds, если L — это контур прямоугольника с вершинами A(0, 0), B(4, 0), C(4, 2) и D(0, 2)?
Математика Колледж Криволинейные интегралы вычисление интеграла интеграл xy ds контур прямоугольника вершины A B C D математика 12 класс Новый
Для вычисления интеграла ∫L xy ds по контуру прямоугольника с вершинами A(0, 0), B(4, 0), C(4, 2) и D(0, 2), нам нужно разбить интеграл на части, соответствующие каждому отрезку контура. Контур состоит из четырех отрезков:
Теперь мы можем вычислить интеграл по каждому из этих отрезков отдельно.
На отрезке AB y = 0, и ds = dx, где x изменяется от 0 до 4.
Таким образом, интеграл будет:
∫AB xy ds = ∫(0 to 4) (x * 0) dx = 0
На отрезке BC x = 4, и ds = dy, где y изменяется от 0 до 2.
Интеграл будет:
∫BC xy ds = ∫(0 to 2) (4y) dy = 4 * ∫(0 to 2) y dy = 4 * [y^2 / 2](0 to 2) = 4 * (2^2 / 2 - 0) = 4 * 2 = 8
На отрезке CD y = 2, и ds = -dx, где x изменяется от 4 до 0.
Интеграл будет:
∫CD xy ds = ∫(4 to 0) (x * 2)(-dx) = 2 * ∫(0 to 4) x dx = 2 * [x^2 / 2](0 to 4) = 2 * (16 / 2) = 16
На отрезке DA x = 0, и ds = -dy, где y изменяется от 2 до 0.
Интеграл будет:
∫DA xy ds = ∫(2 to 0) (0 * y)(-dy) = 0
Теперь мы можем сложить все найденные интегралы:
∫L xy ds = ∫AB xy ds + ∫BC xy ds + ∫CD xy ds + ∫DA xy ds = 0 + 8 + 16 + 0 = 24
Ответ: ∫L xy ds = 24