Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

SOS Diffgeo feladat

249
Légyszíves segítsen, aki tud.
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Felsőoktatás / Matematika

Válaszok

1
Először is paraméterezzük az implicit egyenlettel megadott görbét. Egy `2` sugarú, `[1; -3]` középpontú körről van szó, tehát a paraméteres egyenlete `C: \mathbf{r}(t)=(1+2cos t)\mathbf{i}+(-3+2sin t)\mathbf{j}`, ahol `0 le t lt 2pi`.

A görbe deriváltja `\dot{\mathbf{r}}(t)=(d\mathbf{r})/(dt)`, tehát `d\mathbf{r}=\dot{\mathbf{r}}(t)dt`. Ezt felhasználva könnyen számítható alakba írható az integrál:

`I=oint_C \mathbf{F}(\mathbf{r}) * d\mathbf{r}``=``int_{t_1}^{t_2}\mathbf{F}(\mathbf{r}(t))*\dot{\mathbf{r}}(t) dt`

Nézzük az erőtérnek a görbe mentén felvett helyettesítési értékét:

`\mathbf{F}(\mathbf{r}(t))``=``(4+8cos t+6-4sin t)\mathbf{i}+(2+4cos t+12 - 8sin t)\mathbf{j}``=``(10+8cos t-4sin t)\mathbf{i}+(14+4cos t - 8sin t)\mathbf{j}`

A görbe deriváltja pedig:

`\dot{\mathbf{r}}(t)``=``(-2sin t)\mathbf{i}+(2 cos t)\mathbf{j}`

A skalárszorzat:

`\mathbf{F}(\mathbf{r}(t))*\dot{\mathbf{r}}(t)``=``-20sin t-16sin t cos t+8sin^2 t``+``28cos t+8cos^2 t - 16sin t cos t``=``-20sin t + 28cos t -16sin(2t) + 8`

Tehát ennek az integrálját kell kiszámítanunk `0`-tól `2pi`-ig. Ez nagyon egyszerű, mivel a szinuszos tagok teljes periódusra vett integrálja nulla, tehát egyedül a konstans tagnak van járuléka:

`I=int_{0}^{2pi}(-20sin t + 28cos t -16sin(2t) + 8)dt``=``int_{0}^{2pi} 8 dt``=``16pi`
1