TU Wien:Mathematik 2 UE (diverse)/Übungen WS07/Beispiel 179

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Man berechne das Kurvenintegral der skalarwertigen Funktion f längs der Kurve c: f(x,y)=2x+5y, c(t)=(cos⁡t,sin⁡t), 0≤t≤π.


Kurvenintegral

Kurvenintegral einer Funktion f:ℝn→ℝ entlang einer Kurve k:[a,b]→ℝn:

∫Kfds=∫abf(k(t))⋅||k′(t)||dt


Lösung von axestr

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Das Kurvenintegral der skalarwertigen Funktion f(x,y)=2x+5y entlang der Kurve c(t)=(cos⁡tsin⁡t) für 0≤t≤π beträgt ∫0πf(c(t))⋅||c′(t)||dt.

||c′(t)||=‖(cos⁡tsin⁡t)′‖=‖(−sin⁡tcos⁡t)‖=(−sin⁡t)2+(cos⁡t)2=sin2t+cos2t=1=1.

∫0πf(c(t))⋅||c′(t)||dt=∫0πf(cos⁡t,sin⁡t)dt=∫0π2cos⁡t+5sin⁡t dt=2∫0πcos⁡t dt+5∫0πsin⁡t dt=

=2⋅[sin⁡t]0π+5⋅[−cos⁡t]0π=2(sin⁡π−sin⁡0)+5(−cos⁡π−cos⁡0)=2(0−0)+5(−(−1)−1)=5(1−1)=5⋅0=0..

Lg, Axel.

Bei einigen Benutzern im Forum (siehe verlinkten Thread) kommt 10 raus.

Der Fehler liegt im 5(−cos⁡π−cos⁡0) :

Da mit den Grenzen von -cos gerechnet wird, müsste es natürlich heißen:

5(−cos⁡π+cos⁡0)

--> 2(0−0)+5(−(−1)+1)=5(1+1)=5⋅2=10..

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