2 svar
221 visningar
Berty von Fjerty 86
Postad: 28 maj 2021 20:01

Stokes sats till att beräkna en kurvintegral

Tar tacksamt emot input på mitt lösningsförslag till följande problem:

 

"Beräkna kurvintegralen:

C(y+2z)dx+(x+2z)dy+(x+2y)dz

Där C är skärningskurvan mellan klotytan x2+y2+z2=1 och planet x+2y+2z=0

Använd Stokes sats."

 

Stokes sats:

CF·dr=S(×F)·dS

Då C är en enkel sluten kurva i rymden.

Om vi börjar med integranden:

G=×F=/x/y/dz×y+2zx+2zx+2y=010=G1G2G2, obs inte partiella derivator

Då har vi:

SG·dS

Vilket vi kan skriva som dubbelintegralen:

D(-G1·fy-G2·fz+G3)dA

f kommer från begränsningen ovan och är x-enkel. D är projektionen av C på yz-planet. f får jag av att:

x+2y+2z=0x=-2y-2z

Vilket ger:

D(-G1·fy-G2·fz+G3)dA=D(0·(-2)-1·(-2)+0)dA=D2dA

D är en ellips i yz-planet som ges av:

x2+y2+z2=(-2y-2z)2+y2+z2=5y2+8yz+z2=1

Jag gör här ett variabelbyte. Eftersom:

5y2+8yz+z2=yTAy=yz5445yz

Kan vi hitta en matris M, sådan att ovanstående kan uttryckas på formen:

λ1u2+λ2v2, och lambdorna är matrisen A:s egenvärden. A:s egenvärden är:

(5-λ)2-16=λ2-10λ+9

λ=5±25-9

λ1=9,  λ2=1

A=9001

Matriserna har samma determinant, vilket betyder att ellipserna har samma area.

Jag har nu definierat ett nytt område K som ges av:

9u2+v2=1

D2dzdy=2Kdudv

Här kan man göra ett till variabelbyte och beräkna arean av K på polära koordinater:

u=t3, v=sK2dudv=P2u,vt,sdtdsP: t2+s2=1, en cirkelu,vt,s=1/3

Vi får då:

P2u,vt,sdtds=23Pdtds=23Prdrdθ23Prdrdθ=2302π01rdrdθ=2π3

Berty von Fjerty 86
Postad: 27 feb 2023 16:34 Redigerad: 27 feb 2023 16:48

.

Mohammed kasabashi 16
Postad: 27 feb 2023 19:46

bror Förlåt jag kan inte hjälpa dig men vi har gått genom det här men jag själv förstår inte

Svara
Close