Курс инженерной графики и начертательной геометрии технического университета |
|||
| Примеры | |||
| Практикум | |||
| На главную | |||
Математика |
|||
| Задачи | |||
| Практикум | |||
| Карта сайта | |||
Интегральная формула КошиПусть ФКП
– аналитическая в односвязной области
, произвольный контур
"погружен" в
,
– произвольная точка внутри
. Тогда в этой точке
значение ФКП
определяется через значения
на контуре
по интегральной формуле
Коши
, (10)
здесь
, ориентация контура
принимается положительной по отношению к области, содержащей точку
(см. [1 — 5]).
Формула (10) показывает, что значения аналитической ФКП внутри контура определяются значениями функций на самом контуре. Например, если ФКП
на
равна нулю (или, вообще, одному и тому же постоянному числу
), то, как следует из (10),
(или
) во всех точках внутри контура
. Действительнозначные дифференцируемые функции в действительной области подобным свойством не обладают. Например,
– определена и непрерывна внутри и на границе круга
. На контуре
эта функция
равна нулю, но в любой внутренней точке круга
.
В равенстве (10)
– переменная интегрирования,
– параметр. Не доказывая правомерность дифференцирования по параметру, после последовательного дифференцирования по
тождества (10) получаем
,
,
,
,
. (11)
Интегральные формулы (10), (11) выражают одно из важнейших свойств аналитической ФКП: если ФКП
аналитическая на области
(или в точке
), то
сколь угодно раз дифференцируема на
(в точке
), причем производная любого порядка
в свою очередь является ФКП аналитической на области
( соответственно в точке
).
Формулы (10), (11) могут быть использованы при вычислении
интегралов видадля ФКП, имеющей внутри контура
одну особую точку
, при этом предполагается, что на самом контуре
подынтегральная функция не имеет особых точек.
ПРИМЕР 7. Вычислить
.
Решение. Подынтегральная функция имеет структуру
, где
– всюду на
–плоскости аналитическая ФКП,
, контур
"погружен" в область аналитичности функции
и "охватывает" точку
. Применяя интегральную формулу
Коши (10), получаем
.
Заметим, что интеграл той же самой ФКП
по контуру, "не охватывающему" точку
, например, по окружности
, равен нулю (см. теорему Коши).
ПРИМЕР 8. Вычислить
.
Решение. Особые точки подынтегральной ФКП находятся из уравнения
, т.е.
,
.
Внутри контура интегрирования расположена особая точка
.
Подынтегральную функцию можно представить в виде
.
Структура этого выражения позволяет использовать формулу (10) при
— аналитической ФКП на контуре
и внутри него. Получаем из (10)
.
ПРИМЕР 9. Вычислить
.
Решение. Особая точка подынтегральной функции
Задание. Вычислить: 1)расположена внутри окружности
, причем
, т.е.
. Применяя соответствующую формулу интеграла Коши (11), получим
, где
,
,
, т.е.
.
; 2)
;
3)
; 4)
, где
;
5)
; 6)
;
7)
, где
.
Ответы: 1)
; 2)
; 3)
; 4)
; 5)
; 6)
; 7)
.
| Применяющиеся способы соединения деталей очень разнообразны |