Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Доказательство. · Необходимость.Пусть Pdx + Qdy = du(x, y)





· Необходимость. Пусть Pdx + Qdy = du (x, y). Тогда справедливо соответствие

и .

Продифференцируем каждое из этих равенств:

.

По свойству смешанных производных правые части последних соотношений равны и, в силу их непрерывности (по условию теоремы), в любой точке области D выполняется равенство

.

Необходимость доказана.

· Достаточность. Пусть в области D выполняется тождественное равенство

.

Но тогда по теореме 1 линейный интеграл (15) не зависит от пути интегрирования. Установим правило нахождения первообразной функции u (х, у) по её полному дифференциалу, тем самым доказав её существование.

Выберем в области D какую-то фиксированную точку А (х 0, у 0) и переменную точку М (х, у). Линейный интеграл (15) будет функцией верхнего предела

§ Пусть точка М переместилась (см. рис. 10) в положение M 1(x + x, y). Тогда функция Ф(х, у) получит частное приращение по переменной х

(20)

Поскольку переменная у не получила приращения на отрезке ММ 1 ( у = 0, у = const), то подынтегральное выражение в последнем интеграле зависит от одной переменной х, а интеграл (20) является определённым.


Рис. 10

Применим к нему теорему о среднем:

где .

Разделив на х, получаем

или, переходя к пределу при х 0, в силу непрерывности функции Р (х, у), имеем

§ Пусть теперь точка М движется параллельно оси оу, т. е. функция Ф(х, у) получает приращение по переменной у, при этом х = 0:

где М 2(х, у + у).

Проводя рассуждения, аналогичные предыдущим, приходим к заключению, что

Сложив результаты, получаем формулу полного дифференциала некоторой функции Ф(х, у)

Интегрируя, находим одну из первообразных линейного интеграла

Сформулируем правило отыскания функции. Поскольку подынтегральное выражение - полный дифференциал некоторой функции, линейный интеграл не зависит от пути интегрирования. Выберем самый удобный путь, соединяющий точки А (х 0, у 0) и М (х, у), например, ломаную АВМ с отрезками, параллельными осям (см. рис. 11). Исследуем эти отрезки:


Рис.11

Переходим к вычислению интеграла

(21)

Теорема доказана. Мы получили метод отыскания функции поеё полному дифференциалу, доказав таким образом факт существования такой функции.

Последнюю формулу чаще записывают в виде

(22)

Получим ещё один результат, проанализировав формулу (21), каждое слагаемое которой является определённым интегралом с переменным верхним пределом, подынтегральное выражение каждого из них зависит от переменной t. Применим к

ним формулу Ньютона-Лейбница, учитывая, что подынтегральное выражение криволинейного интеграла в левой части равенства есть полный дифференциал некоторой функции, т. е.

Откуда следует, что

Тогда

Следовательно,

или

Последнее равенство является формулой Ньютона-Лейбница для криволинейного интеграла, подтверждающей вывод: интеграл от полного дифференциала не зависит от пути интегрирования, а зависит только от начальной и конечной точек интегрирования.

 

19 Поверхностный интеграл.







Дата добавления: 2015-08-30; просмотров: 932. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...


Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Приложение Г: Особенности заполнение справки формы ву-45   После выполнения полного опробования тормозов, а так же после сокращенного, если предварительно на станции было произведено полное опробование тормозов состава от стационарной установки с автоматической регистрацией параметров или без...

Измерение следующих дефектов: ползун, выщербина, неравномерный прокат, равномерный прокат, кольцевая выработка, откол обода колеса, тонкий гребень, протёртость средней части оси Величину проката определяют с помощью вертикального движка 2 сухаря 3 шаблона 1 по кругу катания...

Неисправности автосцепки, с которыми запрещается постановка вагонов в поезд. Причины саморасцепов ЗАПРЕЩАЕТСЯ: постановка в поезда и следование в них вагонов, у которых автосцепное устройство имеет хотя бы одну из следующих неисправностей: - трещину в корпусе автосцепки, излом деталей механизма...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия