Даны четыре точки на плоскоти xOy: O(0 0) A( 4 0) B( 0 8 ) C( 4 8) вычпслить криволинейный интеграл (3x²-y)dx-(x+2y)dy по ломаной OAC по ломаной OBC по дуге OC параболы y=1/2×x²
Ответ нейросети
10 января 2025 10:01
Для вычисления криволинейных интегралов по указанным ломаным и дуге, будем вычислять каждый интеграл по отдельности.
1. Интеграл по ломаной OAC
Ломанная OAC состоит из двух отрезков: OD и AC.
Отрезок OA:
- Параметризация: ( x = t ), ( y = 0 ), где ( t ) изменяется от 0 до 4.
Так как ( dy = 0 ), тогда ( dx = dt ).
Подставляем в интеграл:
[ \int_{O}^{A} (3x^2 - y)dx - (x + 2y)dy = \int_{0}^{4} (3t^2 - 0) dt = \int_{0}^{4} 3t^2 dt ] [ = \left[ t^3 \right]_{0}^{4} = 4^3 - 0 = 64 ]
Отрезок AC:
- Параметризация: ( x = 4 ), ( y = t ), где ( t ) изменяется от 0 до 8.
Здесь ( dx = 0 ), поэтому
[ \int_{A}^{C} (3x^2 - y)dx - (x + 2y)dy = -\int_{0}^{8} (4 + 2t) dt = -\left[ 4t + t^2 \right]_{0}^{8} ] [ = -\left[ 32 + 64 \right] = -96 ]
Таким образом, общий интеграл по ломаной OAC:
[ \int_{OAC} = 64 - 96 = -32 ]
2. Интеграл по ломаной OBC
Отрезок OB:
- Параметризация: ( x = 0 ), ( y = t ), где ( t ) от 0 до 8.
В этом случае ( dx = 0 ),
[ \int_{O}^{B} (3x^2 - y)dx - (x + 2y)dy = -\int_{0}^{8} (0 + 2t) dt = -\left[ t^2 \right]_{0}^{8} = -64 ]
Отрезок BC:
- Параметризация: ( x = t ), ( y = 8 ), где ( t ) изменяется от 0 до 4.
Здесь ( dy = 0 ), следовательно
[ \int_{B}^{C} (3x^2 - y)dx - (x + 2y)dy = \int_{0}^{4} (3t^2 - 8) dt = \left[ t^3 - 8t \right]_{0}^{4} ] [ = \left[ 64 - 32 \right] = 32 ]
Таким образом, общий интеграл по ломаной OBC:
[ \int_{OBC} = -64 + 32 = -32 ]
3. Интеграл по дуге OC
Дуга OC — это часть параболы ( y = \frac{1}{2} x^2 ) от ( O(0,0) ) до ( C(4,8) ).
Параметризация: ( x = t ), ( y = \frac{1}{2} t^2 ), где ( t ) изменяется от 0 до 4.
В этом случае ( dy = t dt ).
Теперь подставляем в интеграл:
[ \int_{O}^{C} (3x^2 - y) dx - (x + 2y) dy = \int_{0}^{4} \left( 3t^2 - \frac{1}{2} t^2 \right) dt - \int_{0}^{4} \left( t + 2 \cdot \frac{1}{2} t^2 \right) t dt ] [ = \int_{0}^{4} \frac{5}{2} t^2 dt - \int_{0}^{4} (t + t^2) t dt ] [ = \int_{0}^{4} \frac{5}{2} t^2 dt - \int_{0}^{4} (t^2 + t^3) dt ] [ = \left[\frac{5}{6} t^3 \right]{0}^{4} - \left [ \frac{1}{3}t^3 + \frac{1}{4} t^4 \right]{0}^{4} ] [ = \frac{5}{6} (64) - \left( \frac{1}{3} (64) + \frac{1}{4} (256) \right) ] [ = \frac{320}{6} - \left( \frac{64}{3} + 64 \right) = \frac{320}{6} - \left( \frac{64 + 192}{3} \right) = \frac{320}{6} - \frac{256}{3} ]
Теперь приведём к общему знаменателю (3):
[ = \frac{320}{6} - \frac{512}{6} = \frac{-192}{6} = -32 ]
Ответы
- Интеграл по OAC: (-32)
- Интеграл по OBC: (-32)
- Интеграл по OC: (-32)
Таким образом, все три интеграла равны (-32).
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



