全部书籍

专业

应用 关于 Coach 登录 开始阅读

书籍暂未推出简体中文版——当前显示 Bahasa Indonesia 版。

Matematika · 术语表

什么是 Bentuk diferensial; integral garis?

又称: bentuk diferensial · integral garis

Definisi 20.1 Matematika Universitas — Tahun 2 · 第 20 章 — Integral Garis dan Integral Lipat

Misalkan U⊆R2U \subseteq \R^2 terbuka. Sebuah bentuk diferensial berderajat 11 dan berkelas C0\mathcal{C}^0 pada UU adalah ungkapan ω=P  ⁣dx+Q  ⁣dy\omega = P\,\dd x + Q\,\dd y dengan P,Q ⁣:U→RP, Q \colon U \to \R yang kontinu — secara formal, sebuah pemetaan kontinu dari UU ke dual R2\R^2, yakni ω(M)=P(M) e1∗+Q(M) e2∗\omega(M) = P(M)\,e_1^* + Q(M)\,e_2^*. Untuk sebuah busur C1\mathcal{C}^1 γ ⁣:[a,b]→U\gamma \colon [a, b] \to U dengan γ(t)=(x(t),y(t))\gamma(t) = (x(t), y(t)), integral garis bagi ω\omega sepanjang γ\gamma adalah

∫γω=∫ab(P(γ(t)) x′(t)+Q(γ(t)) y′(t))  ⁣dt.\int_\gamma \omega = \int_a^b \Bigl(P(\gamma(t))\,x'(t) + Q(\gamma(t))\,y'(t)\Bigr)\,\dd t .

Definisinya meluas kata demi kata ke R3\R^3 (dengan bentuk P  ⁣dx+Q  ⁣dy+R  ⁣dzP\,\dd x + Q\,\dd y + R\,\dd z) dan ke busur C1\mathcal{C}^1 sepotong-sepotong (yakni jumlah atas kepingnya).

示例

Contoh 20.4 (Satu integral, dua parameterisasi, satu jebakan tanda)

Hitunglah ∫γx  ⁣dy\int_\gamma x\,\dd y sepanjang setengah lingkaran satuan atasnya dari (1,0)(1, 0) ke (−1,0)(-1, 0). Dengan γ(t)=(cos⁡t,sin⁡t)\gamma(t) = (\cos t, \sin t) dan t∈[0, π]t \in \intcc0\pi:

∫0πcos⁡t⋅cos⁡t  ⁣dt=π2.\int_0^\pi\cos t\cdot\cos t\,\dd t = \frac\pi2 .

Sedangkan dengan parameterisasi grafiknya x↦(x,1−x2)x \mapsto (x, \sqrt{1 - x^2}), dengan xx dari 11 ke −1-1 (perhatikan arahnya!):

∫1−1x⋅−x1−x2  ⁣dx=∫−11x21−x2  ⁣dx=π2\int_1^{-1}x\cdot\frac{-x}{\sqrt{1 - x^2}}\,\dd x = \int_{-1}^{1}\frac{x^2}{\sqrt{1 - x^2}}\,\dd x = \frac\pi2

(sebab x=sin⁡ux = \sin u menyusutkannya menjadi integral Wallis). Jadi nilainya sama, sebagaimana dijamin Proposisi 20.2 — tetapi hanya karena kedua jalannya berangkat dari (1,0)(1,0) ke (−1,0)(-1,0); sebab membalik perjalanannya membalik tandanya. Adapun menutup lintasannya sepanjang sumbu-xx (tempat  ⁣dy=0\dd y = 0) tak menambahkan apa pun, dan totalnya π2\frac\pi2 adalah luas setengah cakramnya: yakni wujud pertama bagi rumus luas perbatasan Green–Riemann di bawah.

在原文中阅读 →