Да криволинейный интеграл (1+2xy)dx+(x²-y)dy. точки O(0 0) A(4 0) B(0 8)C(4 8) найти по ломаной OAC по ломаной OBC по дуге параболы OC y=1/2 x²
Ответ нейросети
12 января 2025 11:17
Для вычисления криволинейного интеграла (\int_C (1 + 2xy) , dx + (x^2 - y) , dy), где (C) — это ломаная, в этом случае мы будем рассматривать три отрезка: (OAC), (OBC) и дугу (OC) по параболе.
1. Интеграл по ломаной (OAC)
Ломаная (OAC) состоит из двух отрезков:
- (OA) от (O(0,0)) до (A(4,0))
- (AC) от (A(4,0)) до (C(4,8))
Отрезок (OA):
На этом отрезке (y=0), тогда (dy=0) и (dx=dx):
[ \int_{O}^{A} (1 + 2xy) , dx + (x^2 - y) , dy = \int_0^4 (1 + 2 \cdot x \cdot 0) , dx + \int_0^4 (x^2 - 0) \cdot 0 , dy ]
[ = \int_0^4 1 , dx = 4 ]
Отрезок (AC):
На этом отрезке (x=4), тогда (dx=0) и (dy=dy):
[ \int_{A}^{C} (1 + 2 \cdot 4 \cdot y) \cdot 0 , dx + (4^2 - y) , dy = \int_0^8 (16 - y) , dy ]
[ = \left[ 16y - \frac{y^2}{2} \right]_{0}^{8} = \left( 128 - 32 \right) = 96 ]
Таким образом, интеграл по ломаной (OAC) равен:
[ \int_{OAC} = 4 + 96 = 100 ]
2. Интеграл по ломаной (OBC)
Ломаная (OBC) также состоит из двух отрезков:
- (OB) от (O(0,0)) до (B(0,8))
- (BC) от (B(0,8)) до (C(4,8))
Отрезок (OB):
На этом отрезке (x=0), тогда (dx=0) и (dy=dy):
[ \int_{O}^{B} (1 + 2 \cdot 0 \cdot y) \cdot 0 , dx + (0^2 - y) , dy = \int_0^8 (-y) , dy ]
[ = -\left[\frac{y^2}{2}\right]_{0}^{8} = -\frac{64}{2} = -32 ]
Отрезок (BC):
На этом отрезке (y=8), тогда (dy=0) и (dx=dx):
[ \int_{B}^{C} (1 + 2 \cdot x \cdot 8) , dx + (x^2 - 8) , dy = \int_0^4 (1 + 16x) , dx ]
[ = \left[x + 8x^2\right]_{0}^{4} = (4 + 128) - (0 + 0) = 132 ]
Таким образом, интеграл по ломаной (OBC) равен:
[ \int_{OBC} = -32 + 132 = 100 ]
3. Интеграл по дуге параболы (OC) (где (y = \frac{1}{2}x^2))
В этом случае мы можем выразить (y) через (x) и найти (dy):
[ dy = x , dx ]
Тогда подставим в интеграл:
[ \int_{O}^{C} (1 + 2x \cdot \frac{1}{2} x^2) , dx + \left(x^2 - \frac{1}{2} x^2\right) dy ]
где (x) пробегает от (0) до (4).
[ \int_{0}^{4} (1 + x^3) , dx + \int_{0}^{4} \left( x^2 - \frac{1}{2}x^2\right) x , dx ]
[ = \int_{0}^{4} (1 + x^3) , dx + \int_{0}^{4} \frac{1}{2} x^3 , dx ]
Рассчитаем первый интеграл:
[ \int_{0}^{4} (1 + x^3) , dx = [x + \frac{x^4}{4}]_{0}^{4} = (4 + 64) - (0 + 0) = 68 ]
Теперь второй интеграл:
[ \int_{0}^{4} \frac{1}{2} x^3 , dx = \frac{1}{2} \cdot \left[\frac{x^4}{4}\right]_{0}^{4} = \frac{1}{2} \cdot \frac{256}{4} = 32 ]
Таким образом, интеграл по дуге (OC) равен:
[ \int_{OC} = 68 + 32 = 100 ]
Ответы
- Интеграл по ломаной (OAC): (100)
- Интеграл по ломаной (OBC): (100)
- Интеграл по дуге параболы (OC): (100)
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



