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ich habe die Funktion f(x,y,z) = (-ysin(xy)sin(z), -xsin(xy)sin(z)+z, cos(xy)cos(z)) und die Parameterdarstellung γ(t) = (sinh(cos(t)), \( t^{2} \) , \( \frac{π}{2} \)*sin(t)) mit t ∈ [0, \( \frac{π}{2} \) ].


Ich möchte gerne \( \int\limits_{C}^{} \) f * d(x,y,z) händisch berechnen.

Als Tipp bei dieser Aufgabe wurde mir geraten, f aufzuteilen in g(x,y,z) + (0,z,0). Für g sollte ich das Kurvenintegral mit der Stammfunktion berechnen und für (0,z,0) elementar.

Ich hätte nun g(x,y,z) = (-ysin(xy)sin(z), -xsin(xy)sin(z), cos(xy)cos(z))

Die Stammfunktion davon wäre φ(x,y,z) = sin(z)cos(xy)


Nun weiß ich allerdings nicht, wie ich das Kurvenintegral von g berechnen kann. Laut Formel wäre dies einfach

φ(Endpunkt) - φ(Startpunkt). Ich habe jedoch keinen Endpunkt und keinen Startpunkt, da ich ja keine Parameterdarstellung für g habe oder kann ich diese einfach von f übernehmen? Wie ermittle ich diese? Verläuft hier dann t auch von 0 bis \( \frac{π}{2} \) ?


Für (0,z,0) habe ich genau dieselben Probleme wie bei g.

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Verwechsle die Kurve nicht mit der zu integrierenden Funktion. Es gilt

\(\int_\gamma f \,d(x,y,z) = \int_\gamma g\,d(x,y,z) + \int_\gamma (0,z,0)\,d(x,y,z)\).

Für das erste Integral verwende die gefundene Stammfunktion. Das zweite rechne nach Def. des Kurvenintegrals zu Fuß aus.

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Das würde dann nun heißen, dass ich für den Startpunt γ(0) und für den Endpunkt γ(\( \frac{π}{2} \) ) für g(x,y,z) und (0,z,0) verwenden kann, richtig?

Nur da, wo Du eine Stammfunktion hast. Hast Du eine für \((x,y,z)\mapsto (0,z,0)\)? Siehe Antwort oben.

Also wenn ich richtig verstehe, dann so:

Für g(x,y,z) habe ich die Stammfunktion φ(x,y,z) = sin(z)cos(xy) gefunden.

Hier kann ich für φ(Endpunkt) - φ(Startpunkt) als Endpunkt γ(\( \frac{π}{2} \)) und als Startpunkt γ(0) verwenden.


Für (0,z,0) = h(z) setze ich in die Formel für das Kurvenintegral ein:

\( \int\limits_{0}^{\frac{π}{2}} \) <h(γ(t)), γ'(t)> dt


Habe ich das richtig verstanden?

Ja, hast Du.

Vielen Dank für die schnelle und aufschlussreiche Hilfe!

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