Тема . Математический анализ
.26 Формула Грина. Формула Остроградского-Гаусса. Формула Стокса.
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#64411

Пользуясь формулой Стокса, вычислить криволинейный интеграл II рода

∫
  y3dx − x3dy + z3dz
γ

где γ  - кривая, которая получается при пересечении цилиндра  2   2    2
x + y  = a   и плоскости x + y + z = b  , которая обходится против часовой стрелки, если смотреть из конца вектора нормали к плоскости −→    √1- √1-√1-
n = (  3, 3,  3)

Показать ответ и решение

Пусть Σ  - это часть плоскости, которая получается в пересечении цилиндра и плоскости из условия. Пусть обход контура наблюдается в положительном направлении, если смотреть с конца вектора нормали ориентированной Σ  .

Тогда по формуле Стокса (P = y3,Q = − x3,R = z3   ) будем иметь:

∫  3      3      3        ∫∫   2    2
  y dx − x dy + z dz = − 3   (x  + y )dxdy
γ                         Σ

Поскольку проекция Σ  на плоскость Oxy  представляет собой круг радиуса a  , то последний поверхностный интеграл равен двойному интегралу по этому кругу  2   2    2
x + y  = a   (по формуле вычисления поверхностного интеграла от поверхности, задающейся параметрически).

Его можно найти при помощи полярной замены x = r cos φ,y = rsinφ,0 ≤ r ≤ a,0 ≤ φ ≤ 2π  .

При такой замене Якобиан равен r  , x2 + y2 = r2   , поэтому будем в конце концов иметь:

∫ ∫                ∫       ∫
      2   2          a 3     2π      a4-    πa4-
    (x  + y )dxdy =    r dr     dφ =  4 2π =  2
 Σ                  0       0

А следовательно, исходный интеграл получается равен

∫                         ∫ ∫                     4
   y3dx− x3dy + z3dz = − 3    (x2 + y2)dxdy = − 3πa--
γ                                                2
                           Σ
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!