Курсовая, контрольная работа. Примеры выполнения

Тройные и двойные интегралы при решении задач

Двойные интегралы в полярных координатах

Пример Вычислить двойной интеграл , преобразовав его в полярные координаты. Область интегрирования R представляет собой сектор круга радиусом .

Решение. Область R в полярных координатах описывается множеством (рисунок 4). Применяя формулу получаем

Пример Вычислить интеграл , в котором область интегрирования R представляет собой кольцо, ограниченное окружностями и .

Решение. В полярных координатах область интегрирования R является полярным прямоугольником (рисунок 5):

Рис.5		Рис.6

Тогда, используя формулу находим значение интеграла

Условие независимости криволинейного интеграла от формы пути на плоскости

Пусть область. Эта область называется односвязной, если вместе с любым замкнутым контуром , лежащем в ограничиваемая контуром область также целиком содержится в .

Пример односвязной области: круг.

Пример неодносвязной области: круг с выколотой точкой. содержит выколотую точку, а - нет, следовательно не входит в целиком.

Теорема 1. Пусть - односвязная область, . Условие, что равносильно тому, что всюду в этой области .

Доказательство.

1. . Если всюду в выполнено равенство , то по формуле Грина .
2. . Предположим, что в области есть точка , в которой . Пусть, для определенности, . Тогда существует окрестность точки , в которой значения больше, чем . Выберем в этой окрестности окружность радиуса и рассмотрим

.

По формуле Грина . Это противоречит предположению о том, что должен быть равен 0.