Курс инженерной графики и начертательной геометрии технического университета |
|||
| Примеры | |||
| Практикум | |||
| На главную | |||
Математика |
|||
| Задачи | |||
| Практикум | |||
| Карта сайта | |||
Интегрирование аналитической ФКП. Теорема КошиОдним из важнейших свойств аналитической в области ФКП является независимость интеграла этой функции от дуги (от пути интегрирования).
Пусть
– однозначная аналитическая в односвязной области
ФКП, дуга
. Тогда интеграл
зависит только от начальной и конечной точек дуги и может быть вычислен по формуле, аналогичной формуле Ньютона–Лейбница для определенного
интеграла:
,
где
— первообразная ФКП для
, т.е.
в области
.
Заметим, что первообразные элементарных ФКП вычисляются по тем же формулам, что и первообразные для соответствующих функций действительной переменной.
ПРИМЕР 4. Вычислить
, где
– произвольная кривая, соединяющая точки
и
.
Решение. Подынтегральная функция
– аналитическая всюду на
–плоскости ФКП, поэтому можно записать
(значение интеграла не зависит от выбора дуги
). Интегрируя по частям, получаем
. (6)
Интегрирование аналитической ФКП по контуру (замкнутой дуге) обычно проводится с использованием теоремы Коши (см. [1]):
если
— однозначная аналитическая ФКП в односвязной области
, то интеграл функции
по любому контуру, расположенному внутри области
, равен нулю, т.е.
(7)
(теорема верна и для случая, когда
– граница области
, а
непрерывна на
).
Заметим, что если условие аналитичности функций нарушается хотя бы в одной точке внутри контура, то интеграл этой функции по контуру, "охватывающему" особую точку функции, может быть не
равен нулю.Теорема Коши обобщается на многосвязную область:
если
— аналитическая ФКП в области
, ограниченной внешним контуром
и внутренними контурами
, а также аналитическая на
самих контурах и все контуры предполагаются простыми и ориентированными одинаково (см. рисунок), то значение интеграла по внешнему контуру равно сумме значений интегралов по внутренним контурам, т.е.
. (8)
Заметим, что если ФКП
аналитическая в
– окрестности точки
, кроме, быть может, самой точки
, то интеграл
по контуру
, охватывающему точку
и расположенному в
, не зависит от формы контура, т.е.
. (9)
Поэтому в дальнейшем в качестве контуров интегрирования
берем, как правило, окружности или контуры достаточно простого строения.
| Применяющиеся способы соединения деталей очень разнообразны |