Top.Mail.Ru

Задача состоит в вычислении криволинейного интеграла от функции 27y^2*x^-3dl по пути, заданному полукубической параболой, соединяющей точки O(0;0) и A(3;√3).

Шаг 1: Параметризуем путь.

Уравнение полукубической параболы y^2 = (4x^3)/9 можно переписать в виде y = (2√3/3)x^(3/2). Теперь мы можем параметризовать путь следующим образом:
x(t) = t, где t изменяется от 0 до 3
y(t) = (2√3/3)t^(3/2)

Шаг 2: Вычислим dl и заменим его в интеграле.

dl = √(dx^2 + dy^2) = √(1 + (dy/dx)^2)dx = √(1 + (9/4)*t^2) dt

Теперь мы можем переписать криволинейный интеграл:

I = ∫(0 до 3) 27((2√3/3)*t^(3/2))^2*(t^(-3))*√(1 + (9/4)*t^2) dt

Шаг 3: Выполним алгебраические вычисления.

I = ∫(0 до 3) 27*(12/9)*t^3*(t^(-3))*√(1 + (9/4)*t^2) dt

Упростим выражение:
I = ∫(0 до 3) 36√(1 + (9/4)*t^2) dt

Шаг 4: Решим интеграл.

Мы можем использовать подстановку u = 1 + (9/4)*t^2, тогда du = (9/2)*t dt.

При t = 0, u = 1, и при t = 3, u = 28.

I = (2/9)∫(1 до 28) √u du

I = (2/9)*(2/3)*u^(3/2) |(1 до 28)
I = (4/27)*(28^(3/2) – 1)

Шаг 5: Вычислим значение криволинейного интеграла.

I = (4/27)*(28^(3/2) – 1) ≈ 11.1564

Ответ: Значение криволинейного интеграла 27y^2*x^-3dl по заданному пути полукубической параболы, соединяющей точки O(0;0) и A(3;√3), примерно равно 11.1564.

   
[metform form_id="1136"]