29) Криволинейные интегралы 2-го рода. Рассмотрим на плоскости Оху некоторую спрямляемую кривую L, не имеющую точек самопересечения и участков самоналегания. Предположим, что кривая определяется параметрическими уравнениями x=
(t), у =
(t) (a
t
b) и сначала будем считать ее не замкнутой и ограниченной точками А и В. Предположим далее, что две функции P(x,y) и Q(x,y) определены и непрерывны вдоль кривой L = АВ. Разобьем сегмент а
t
b при помощи точек а = t0<t1<t2<…<tn=b на n частичных сегментов [tk-1,tk] (k=1,2…n). Так как каждому значению tk соответствует на кривой L определенная точка Mk (xk,yk) с координатами хk=
(tk), yk=
(tk), то при указанном разбиении сегмента а≤t≤b вся кривая L=АВ распадается на n частичных дуг М0М1, M1M2, ..., Mn-1Mn. Выберем на каждой частичной дуге Мk-1Мk произвольную точку Nk(
k,
k), координаты
k,
k которой отвечают некоторому значению
k параметра t, так что
k=
(
k),
k=
(
k), причем tk-1≤
k≤tk. Договоримся обозначать символом
lk длину k-й частичной дуги Мk-1Мk (k=1, 2, ... ,n). Составим две интегральные суммы
Назовем число I пределом интегральной суммы
(s= 1, 2, 3) при стремлении к нулю наибольшей из длин
lk, если для любого ε>0 найдется δ>0 такое, что ¦
-I¦<ε, как только наибольшая из длин
lk меньше δ. Определение: Криволинейным интегралом 2-го рода от функций P(x,y) и Q(x,y) по кривой L называется предел интегральных сумм
при стремлении к нулю наибольшей из длин
k,и обозначается символом
Сумму
принято называть общим криволинейным интегралом второго рода и обозначать символом
Постановка задачи: Пусть материальная точка движется из А в В вдоль кривой L под действием силы F(x, у), имеющей компоненты Р(х, у) и Q(x, у). Для вычисления работы по такому перемещению естественно разбить кривую L на малые участки и, считая, что на каждом участке сила меняется мало, положить работу на каждом участке приближенно равной сумме произведений компонент силы, взятых в некоторых
промежуточных точках, на компоненты вектора смещения. В таком случае полная работа по перемещению из А в В будет приближенно равна сумме
и
. Точное значение
этой работы естественно определить как предел указанной суммы при стремлении к нулю
длины наибольшего участка. Таким образом, общий криволинейный интеграл второго рода дает работу по перемещению материальной точки из А в В вдоль кривой L под действием силы, имеющей компоненты Р(х, у) и Q(x, у). Для криволинейного интеграла 2-го рода изменение направления на кривой ведет к изменению знака, т. е.
= -![]()