Giáo trình ôn tập - Toán Kinh Tế | Trường Đại học Tôn Đức Thắng

Công thức Green cho ta mối liên hệ giữa tích phân kép và tích phân đường loại hai trên đường biên của miền lấy tích phân công thức Stokes dưới đây là sự mở rộng công thức Green cho trýờng hợp miền là mặt cong trong không gian. Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn sinh viên cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!

Môn:
Trường:

Đại học Tôn Đức Thắng 3.5 K tài liệu

Thông tin:
47 trang 4 tháng trước

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Giáo trình ôn tập - Toán Kinh Tế | Trường Đại học Tôn Đức Thắng

Công thức Green cho ta mối liên hệ giữa tích phân kép và tích phân đường loại hai trên đường biên của miền lấy tích phân công thức Stokes dưới đây là sự mở rộng công thức Green cho trýờng hợp miền là mặt cong trong không gian. Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn sinh viên cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!

38 19 lượt tải Tải xuống
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
CHÝÕ ÐÝNG III: TÍCH PHÂN NG VÀ TÍCH PHÂN MT
I. TÍCH PHÂN ÐÝ NG LOI M T
1. Ðnh nghĩa
Cho h th tàm fậ∞ấ xác nh trên cung ồửề ũhia cung ð ành n phn ùy ý b i các m ði
A = Ao < A < li l
1
…… ≥ ồn ụ ửề t Ð à dài cung ồiồi à trên cung ồiồi y ð
-1
v
-1
l
mt ðim ∞i tùy ýờ i ụ ữờ ị ờ ờ nề
(Hình ữềữấ
Lp t ng ầ
Nế u Sn có gii h n hu hn ỗ khi n sao cho max{ } li
0 và i không ph
thuc vào cách chia các cung ồiồi
-1
và cách ch n các ∞iờ thì ỗ c g i là tích phân ðý
ðýng lo i ữ c a f(M) trên cung và c ký hi u làầ ðý
Vyầ
48
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
Khi ðó ta nói fậ∞ấ là kh tích trên cung ồửề
Nếu cung thuc mt phng xy và f là hàm theo ị biến fậxờyấ thì dùng ký hi u ầ
Trong không gian xyzờ f là hàm fậxờyờz ấ thì dùng ký hi u
Ý ngh a th c tĩ ế:
Xem 1 dây v t ch t hình d ng ỡ và có m t kh i l ng là fậ∞ấ ph thu c vào m ð ý ði
M tr ên dâyờ thì kh i l ng c a dây v t ch t là ầ ý
Tích phân ng lo i ữ có nhi u ng d ng th c trình bày m c ỗề≤ðý c tế ðý
2. Ðnh lý t n t i
Nếu hàm fậ∞ấ liên t c d c theo cung tr n õ thì tích phân ng lo i ữ t n tðý iề
3. C ác tính cht
Tích phân ng lo i ữ không ph thu c h ng c a cungờ ngh a ðý ý ĩ
làầ
Nếu fờ g kh tích trên cung ồử và k là h ng s thì kfựg c ng kh tích và ầ ũ
Nếu f kh tích trên ồử và ũ là ữ m trên cung ồử ði
thìầ
Nếu fậ∞ấ tích trên ồử thì ầ 0 kh
49
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
Nếu f kh tích trên trên ồử thì ng kh tích trên ồử cũ
vàầ
Lýu ý: Nếu cung ồử tr n t ng khúc ậngh a là cung ồử có th chia thành ữ s h u õ ĩ
hn cung tr nấ và fậ∞ấ liên t c trên cung ồử thì nh lý t n t i và các tính ch t nêu õ ð
trên v n ðúngề
4. Ðnh lý (v giá tr trung bình)
Nế u fậ∞ấ liêân t c trên cung tr n ồử có õ ð dài ỡề ẩhi ðó t n ti ði m thuc cung
AB tha ầ
5. Công th c tính tích phân ðýng lo i 1 trên m t ph ng
a) Cung có ph ng trình tham s :ýõ
Cho hàm s fậxờyấ liên t c trên cung tr n õ , và cung có ph ng týõ rình
tham s
Chia [a,b] thành n n b i các ðo ði mầ
a = to < t < .
1
≥ tn ụ b ề
Khi ðó cung ồử c chia t ng ng thành n cung b i các m ồkậxậtkấờ ðý ýõ ði
y(tk)), k= 0,1,2 ềờnề Theo nh lý giá tr trung bình ta có ầ ð
Ly m gi a ∞kậxậtkấờ yậtkấấ thì có t ng tích phânầði
50
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
Vế ph i là t ng tích phân xác ðnhờ khi qua gi i hnờ ta ðýcầ
b) Cung có ph ng trình: y = y(x), a ýõ
x b :
Khi ðó t công th c trênờ ta có ầ
c) Cung AB có ph ng trình t a ýõ ð c c
Nếu xem à tham s l ờ ta có ầ
Vy ầ
6. Công th c tính tích phân ðýng loi 1 trong không gian
Cho hàm s fậxờyờ zấ liên t c trên cung tr n ồử trong không gianề ũung õ có
phýõng trình tham s
Hoàn toàn t ng t nh ph n ỗềỏềaờ ta cóầ ýõ ý
7. C ác thí d
51
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
a) Thí d 1: T Vính i ũ là ðý ng các cnh tam giác có ðnh ẫậếờếấ
A(1,0), B(0,1)
(Hình ữềịấ
Ta có ầ
Trên ênầ : y=0, dl = dx n
Trên ênầ : x=0, dl = dy n
Trên : y= 1-x
Vy ầ
52
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
b) Thí d 2: Tính Vi ũ là ng cong có ph ng trìnhầ ðý ýõ
S d ng t a c cầ ð
Vyầ
c) Thí d 3: Tính Vi cung ó ph ng trìnhầ x ụ acost ờ y ụ asintờ zụ bt ờ c ýõ
0 t 3
Xem t l à tham s ờ ta có ầ
d) Thí d 4:
Tính vi ng ỡ là ph n trong góc t a th nh t c a giao tuy n ðý ð ế
gi -2y
a m t ỳaraboloid elliptic có ph ng trình zụ ị ýõ - x
2 2
và m t tr parabolic
z = x t
2
ðim ậếờữờếấ n ậữờếờữấðế
Dùng tham s tụ x ờ thì ta có ầ
53
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
Vì ỡ n m trong góc t a th nh tờ nên ta c ph ð ðý ýõng trình tham s sauầ
Do ðó ầ
Vyầ
8. ng d ng c a tích phân ðýng loi 1
a). Kh i l ng 1 cung: ý
Gi s cung vt cht chi u dài ỡ có kh i lý ng riêng ph thu c ðim ∞ trên
dây cung là ó v i ữ cung nh ồiồi (M). Khi ð
+1
, có ầ
Vyầ
Qua gi i h n ta c ầ ðý
b). Moment t trĩnh (moment thu nht), ng tâm cung ph ng :
Cho 1 cung phng thu c mt phng xyờ có kh i lýng riêng ph thu c
ð ðim ∞ậxờyấ trên dây cung là (x,y). Theo nh ngh a moment trong cĩ õ h cờ
54
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
ta có công th c moment c a cung i v i tr c ẫx là ∞x và i v i tr c ẫy ð ð
là ∞y là ầ
T ðó tr ng tâm kh i lý ng c a cung ồử c xác nh b ðý ð iầ
Nếu cung là ng ch tờ ng s ờ thì ầ ∞ụ à chi u dài ð (x,y) = h .L (L l
cung AB), v à t a tr ng tâm s là ầ ð
Cũ ng nh rng ầ khi cung không c t tr c ẫx và quay quanh tr c ẫx thì
din tích m t tròn xoay do cung ph ng ó t o ra là ầ ð
T công th c to tr ng tâmờ cóầ ð
Thí d 5 : T ìm tr ng tâm c a n a trên vòng tròn tâm ẫ bán kính Ởề
Giiầ Xét n a vòng tròn ồử tâm ếề ắo tính i x ng nên tr ng tâm ậxờyấ ph i ð
nm trên tr c ẫy ậ ). Khi na vòng tròn ồử quay quanh tr c ẫx ta c ðý
qu
cu có din tích m t c u làầ S ụ ở R
2
, và dài n a cung tròn ồử là ỡ ụ ð
R. V y tr ng tâm có tung là ầ ð
c). Moment t ĩnh (moment th nh t), tr ng tâm cung trong không gian:
55
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
Nếu cung ông gian vtrong kh i kh i lý ng ri (x,y,z) thêng là ì t ng t ýõ
trýng h p ph ng ta có kh i l ng cung và các moment t nh cung ồử i v i ý ĩ ð
các m t t a xếyờ xếzờ yếz là ầ ð
Và tr ng tâm kh i l ng c ó công th c ầ ý a cung c
Nếu cung ồử ng chð t ậ =hng sấ thì và ầ
Th
í d 6 : Cho na vòng tròn b ng thép t trong m t ph ng y ó ph ng ð
0
z c ýõ
tr
ình y
2
+ z = 1, z 0. Bi t kh (x,y,z) = 2 z. H
2
ế i l ng riêng là ý ãy tìm kh i
lýng và tr ng tâm c a n a vòng tròn ðóề
(Hình ữềĩấ
Do na vòng tròn n m trong m t ph ng yzờ nên tr ng tâm có xụ ếề ài ra do Ngo
ð ð ð i xng và có kh i lýng phân b i xng i qua tr c ẫz nên tr ng tâm có
y=0. Phýõng trình tham s c a n a vòng tròn là ầ xụế ờ y ụ cos t ờ z ụ sin t ờ ế
t
Vyầ
56
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
d). Moment qu án tính (moment th hai)
Ta có công th c moment quán tính cung vi kh i l ng riêng i ý (x,y,z) ð
vi các tr c to là ầ ð
T ng quátờ moment quán tính ð i vi ðý ng thng c tính b i ầ ðý
Vi rậxờyờzấ ầ khong cách t ðim M(x,y,z) ðến ng th ng ðý
Khi cung l à cung ph ng ta có các khái ni m và công th c t ng t ýõ
e). Di n tích m t tr
Cho mt cung trong kh 0 công gian v i z ó hình chi u vuông góc xu ng ế
mt ph ng xếy là cung t tr v Xem m i ðý ng sinh song song tr c ẫ z,
ðýng chu n ũắ gi i h n trên cung ũắờ gi i h n d i b i cung ồửờ gi i h n ý
2 b ên b i các ng th ng ồũờ ửắ ðý
57
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
(Hình ữềở ấ
Gi s cung ũắ có phýõng trình z ụ fậ∞ấờ∞ AB
Chia cung AB thành n ph n b i các m ồụồoờ ồ ờ ồn ụ ử ði
1
, ……
Khi ðó m t tr c ng c chia t ng ng thành n m t tr nh ờ và m t tr th i ũ ðý ýõ
vi áy là cung ồiồið
+1
c ng dió di n tích c tính g n ðý ðú n tích hình ch nh t
c
ó áy là ð
i
= AiAi chi
+1
u cao fậ∞kấờ v i ∞k à Si ụ AiAi
+1
l
i
x f(Mi).
Khi ðó di n tích m t tr có di n tích tính g n úng làầ ð
Qua gii hnờ ta cóầ
Th
í d 7 : T + y = R nính di n tích ph n m t tr x
2 2 2
m gia mt zụ ế và
z= góc x 0 , y 0.
Gii: Do m , git tr gi i h n trên b i ng cong z ụ ðý i h n d i b i ¼ ý
v
òng tròn x
2
+ y = R trong m
2 2
t ph ng xyờ nên nó có ph ng trình ầ Xụ Ởco ýõ s
t, y = Rsin t , 0 t /2
Vy ầ
Ta c óầ
58
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
II. TÍCH PHÂN ÐÝNG LOI HAI
1. h nghÐn ĩa tích phân ðý ng lo i hai trong m t ph ng
Cho 2 hàm ỳậxờyấờ ẵậxờyấ xác nh trên cung ð thuc m t ph ng xyề ũhia cung
th ành n ph n tùy ý b i các m ồ ụ ồo ≥ ồ ði
1
< …… ≥ ồn ụ ửờ v i ồiậxiờyiấ Trên
m AiAii cung
+1
ly m t m ∞i ậxiờ yiấ tùy ýờ và i ụ ữờ ị ờ ờ n và t ði ð xi = x
i+1
xi , yi = yi yi
+1
Lp t ng ầ
Nế u Sn có gii h n hu hn ỗ khi n sao cho max{ } li
0 vi li l
à dài ð
cung AiAi v v
+1
à không ph thu c vào cách chia cung n ồiồi ðo
-1
à cách ch n các
Mi, th h phì ỗ c g i là tícðý ân ng lo i ị c a fậ∞ấ trên cung ồử và c ký hi u ðý ðý
làầ
Vyầ
2. Ðnh lý
Nếu các hàm ỳậxờyấ ờ ẵậxờyấ liên t c trong m t mi n m ch a cung ồử tr n t ng õ
kh luúc thì tích phân ng lo i ị ðý ôn t n t iề
3. T ính ch t
a). Do khi xi = x ði h ng cung ý thành thì trong t ng tích phân các
i+1
xi ,
yi = yi
+1
yi - xi , - yi nðýc thay b ng ên tích phân ng lo i ị b i d uề Ta ðý ð
có ầ
59
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
Do ðó khi ng l y tích phân là ng cong kín ũờ ta quy c h ng d ng trên ũ ðý ðý ý ý ýõ
l mià h ng mà khi i d c trên ũ thì ý ð n b ch n b i ũ n m phía bên tráiề ổ ng ng c ý ý
li là h ng âmề Tích phân theo h ng d ng c ký hi u là ầý ý ýõ ðý
(hình ịềữấ
b). Nếu ỳậxờyấờ ẵậxờyấ kh tích trên cung , và cung c chia thành ị cung ðý
, th : ì ỳờ ẵ c ng kh tích trên ị cung ó ờ và ta cóũ ð
4. Công th c tính tích phân ðýng loi 2 trên mt phng
a). Cung AB c ó ph ng trình tham s :ýõ
Cho hàm s ỳậxờyấờ ẵậxờyấ liên t c trong mi n m ắ ch a cung tr n õ . Cung có
phýõng trình tham s ầ xụxậtấ ờ y ụ yậtấ ờ a t b, t=a ng vi m ồ và t ụ ði b ng v i
ðim ửề
T ðnh ngh a có th coi tích phân ĩ là t ng c a ị tích phân riêng bi t
(gii h n c a ị tích phânấ sauầ
60
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
Chia [a,b] thành n n b i các m ầ a ụ to ≥ t ≥ tn ụ b ề ẩhi ó cung ồử ðo ði
1
< …… ð
ð ðýc chia týõng ng thành n cung b i các im ồkậxậtkấờ yậtkấấờ kụếờữờị ềờnề Theo
ðnh lý ỡagrange ta có ầ thaầ
Ly m gi a ∞kậxậtkấờ yậtkấấ thì có ầði
Týõng t cóầ
Nhý v y công th c tính tích phân ng lo i ị c tính thông qua tích phân xác ðý ðý
ðnhầ
N t b th ếu cung có ph ng trình yụyậxấờ aýõ ì ta có
Chú ý : Các công th c trên v n úng khi cung ð trõn t ng khúcề
5. Bài toán c h c d n t i tích phân õ ðýng lo i 2: công do m t lc sinh ra trên
mt cung
Xét bài toán tìm công do l c c theo cung sinh ra d .
Nếu lc không i thì công c bi t là ầ ð ðý ế
Trong tr < ýng h p t ng quátờ chia cung bi các m ồ ụ ồo ≥ ồði
1
…… ồn ụ
B. Tr lên m i cung ồiồi
-1
y m t m ∞i ði tùy ýờ v i i ụ ữờ ị ờ ờ nề ỷ u cung ế
AiAi
+1
khá bé thì có th x p x n th ng ồiồi à l c à không i x p x ðo
+1
v l ð
61
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
b
i ó côn ên cung ồiồi. Khi ð g sinh ra tr
+1
ðý c xp x b i
. Khi
ðóờ cóầ ồiồi
+1
= xi + yi. v = P(x,y) à ≠ậ∞iấ ề ồiồi
-1
xi + Q(x,y). yi
Và nh v y công sinh ra trên cung ồử c x p x b i t ng ầ ý ðý
Nế u Sn có gii h n hu hn ỗ khi n sao cho max{ } li
0 vi li l
à dài ð
cung AiAi v v
-1
à không ph thu c vào cách chia cung n ồiồi ðo
-1
à cách ch n các ∞iờ
thì ỗ c g i là tích phân ng lo i ị c a fậ∞ấ trên cung ồử và c ký hiðý ðý ðý u làầ
Vế ph i chính là t ng tích phân ðýng lo i ị c a các hàm s ỳậxờyấờ ẵậxờyấ d c theo
cung AB. Qua gi i h n ta c ầ ðý
T bài toán này tích phân ng lo i ị còn g i là tích phân công dù r ng còn nhi u ðý
bài toán th c t c ng d n t i vi c tìm gi i h n và d n t i vi c tính tích phân ng ế ũ ðý
loi ịề
6. Mt s thí d tích phân ðý ng lo i 2
Thí d 1 : Tính tích phân ng lo i ị ầðý vi ồậếờếấờ ửậữờữấề ũung
AB l à ngầ ðý
a). Ðon th ng ồử có ph ng trình y ụ xờ ế ýõ x 1.
b). .
Ðýng ỳarabol y ụ x
2
Gii:
a). V x 1 th i ồử ầ y ụ xờ ế ì ầ
62
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
b). V , 0 x 1 th
i ồử ầ y ụ x
2
ì ầ
Ví d y tích phân ng lo i ị nói chung ph thu c vào các m u và y cho th ðý ði ð
cu i ồờ ử mà còn ph thu c vào ðýng n i ị ði m ðu và cui
Thí d 2 : Tính tích phân ng lo i ịầðý vi ũ là vòng tròn tâm ẫậếờếấ
bán kính ữờ có ph ng trình ầ xụcostờ yụsintờ ếýõ t 2
Vyầ
Thí d 3 : T : x = t, ính công sinh b i l c dc theo cung
y = t t 1
2
, 0
Ta c ó công sinh ra ầ
7. Tích phân ðý ng lo i 2 trong không gian
Cho h , àm s ỳậxờyờzấờ ẵậxờyờzấờ Ởậxờyờzấ liên t c trong mi n m ắ ch a cung tr n õ
th trì t ng t nh ýõ ý ên m t ph ngờ ta có nh ngh a tích phân ng lo i hai trong ð ĩ ðý
không gian ầ
Nếu cung có ph ng trình ầ xụxậtấ ờ y ụ yậtấ ờ zụ zậtấờ aýõ t b, t=a ng vi ðim ồ
và t ụ b ng v i m ửờ và các o hàm liên t c ậdo cung ồử tr nấ ờ thì ta có công ði ð õ
thc tính ầ
63
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
Công sinh ra do l c d c theo cung ðýc tính b iầ
Thí d 4: Tính tích phân các hàm ỳ ụzờ ẵ ụ xờ Ở ụy d c theo cung ó ph ng c ýõ
trình ầ x ụ cos tờ y ụ sin tờ z = 3t , 0 t 2
8. Liên h gi a 2 lo i tích phân ðýng lo i 1 và lo i 2
Gi s cung ồử có phýõng trình tham s ầ xụxậtấ ờ y ụ yậtấ ờ zụ zậtấờ a t b, v i t là
ð ð dài cungề ỡúc ó vect õ l vectõ pháp tuy n ế
ð ðõn v ề ẩhi ó n u gế i , , là các góc c a v i v i các tr c t a ẫxờ ẫyờ ẫz ð ð
týõng ngờ thìầ
x ậtấ ụ cos , y ậtấ ụ cos ậtấ ụ cos , z
Vy tích phân ng loðý i hai c tính b ng ầðý
64
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
9. Tích phân ðý ng không ph thu c tham s c a cung l y tích phân.
Gi ph s cung ồử có ýõng trình tham s rậtấ ụ xậtấ i ự yậtấ j ự zậtấ z ờ a t b, t=a
ng vi ðim ồ và t ụ b ng v i m ửề ỷgoài ra có hàm s t ụ ên h gi ði (s) li a hai
tham s tờ s v i s , a= ( ), b= ( ). L úc ó cung ồử có ph ng trình tham ð ýõ
s s là ầ Ởậsấ ụ r( (s) ).
Vy tích phân ng loðý i hai c a vect ≠ theo cung ồử c tính b i công th c ầ õ ðý
ðiu này cho th y tích phân ng không ph thu c tham s c a cung l y tích phânề ðý
III. CÔNG TH C GREEN
1. Ðnh Lý Green
Cho D là mi n óng gi i n i trong m t ph ng xy và ũ là ng cong tr n t ng khúcề ð ðý õ
Các hàm ỳậxờyấờ ẵậxờyấ và các o hàm riêng c a chúng liên t c trong mi n m ch a ð
D. Khi ðó công th c Ứreen sauầ
Trong ðó ầ tích phân ng lo i ị v trái l y theo h ng dðý ế ý ýõng
Chú ý : Chu tuyến ũ có th bao g m nhi u chu tuy ến ũữờ ũịờ ũĩờ ề ẩhi ó mi ð n ắ
g i là ða liênờ và m i mi n trong chu tuyến ũi g i là ữ thành ph n liên thôngề ∞i n ắ
g i là ðõn liên nếu ch có ữ thành phn liên thôngề
65
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
(hình ĩềữaấầ n liênðõ
(hình ĩềữbấầ a liênð
Thí d 1 : V y ; Q(x,y) = x. Vi ỳậxờyấ ụ x i ắ là hình tròn tâm ẫậếờếấ bán kính ữề
Biên ũ có ph ng trìnhầ xụcostờ yụsintờ ế ýõ t 2 .
Khi ðóầ
vàầ
66
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CP A2
2. ng d ng nh Lý Green Ð ð tính din tích ph ng
Trong c -y, Q= x, ta c ông th c Ứreenờ l y ỳ ụ ó ầ
Vy din tích min ắ biên ũ là ầ
Thí d 2 : T ính di n tích hình ừllipse ầ
Ta bi t 2 ết biên hình ừllipse là ng ừllip ph ng trình ầ x ụ acostờ yụ bsintờ ếðý ýõ
Theo c ông th c Ứreenờ có ầ
Thí d 3 : T ính di n tích hình ph ng b ng tích phân ng trong t a c ðý ð cề
Ta c ) cos ; y= r( ) sin ó ầ xụ rậ
Nên ầ dxụ dr ) cos - r( ) sin d ; dy= dr ) sin - r( ) sin d
Khi ðó t công th c Ứreen di n tích mi n ắ là ầ
IV. ÐIU KI N TÍC ÂN NG LO I 2 Ð H PH ÐÝ KHÔNG PH
THUC ÐÝNG L Y TÍCH PHÂN
Thí d ≤ cho th y tích phân ng lo i hai ông nh ng ph thu c vào ðý kh
các m ồờ ử mà còn ph thu c vào cung n i ị m ồờửề nh lý sau cho bi t u ði ði Ð ế ði
kin tích phân ng lo i hai ch ph thu c vào các m uờ m cu i và không ð ðý ði ð ði
ph thu c vào các cung n i ị ði óềm ð
67
Sưu t m và ch nh s a by Nguy n H i Đăng
| 1/47

Preview text:


GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 48
CHÝÕNG III: TÍCH PHÂN ÐÝỜNG VÀ TÍCH PHÂN MẶT
I. TÍCH PHÂN ÐÝỜNG LOẠI MỘT 1. Ðịnh nghĩa
Cho hàm fậ∞ấ xác ðịnh trên cung ồửề ũhia cung
th ành n phần tùy ý bởi các ðiểm
A = Ao < A1 < …… ≥ ồn ụ ửề Ðặt li là ðộ dài cung ồiồi-1 và trên cung ồiồi-1 lấy
một ðiểm ∞i tùy ýờ i ụ ữờ ị ờ … ờ nề (Hình ữềữấ Lập tổng ầ
Nếu Sn có giới hạn hữu hạn ỗ khi n   sao cho max{ li }  0 và i không phụ
thuộc vào cách chia các cung ồiồi-1 và cách chọn các ∞iờ thì ỗ ðýợc gọi là tích phân
ðýờng loại ữ của f(M) trên cung
và ðýợc ký hiệu làầ Vậyầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 49
Khi ðó ta nói fậ∞ấ là khả tích trên cung ồửề Nếu cung
thuộc mặt phẳng xy và f là hàm theo ị biến fậxờyấ thì dùng ký hiệu ầ
Trong không gian xyzờ f là hàm fậxờyờz ấ thì dùng ký hiệu Ý nghĩa thực tế:
Xem 1 dây vật chất hình dạng ỡ và có mật ðộ khối lýợng là fậ∞ấ phụ thuộc vào ðiểm
M trên dâyờ thì khối lýợng của dây vật chất là ầ
Tích phân ðýờng loại ữ có nhiều ứng dụng thực tếờ ðýợc trình bày ở mục ỗề≤
2. Ðịnh lý tồn tại
Nếu hàm fậ∞ấ liên tục dọc theo cung trõn
thì tích phân ðýờng loại ữ tồn tạiề 3. Các tính chất
Tích phân ðýờng loại ữ không phụ thuộc hýớng của cungờ nghĩa làầ
Nếu fờ g khả tích trên cung ồử và k là hằng số thì kfựg cũng khả tích và ầ
Nếu f khả tích trên ồử và ũ là ữ ðiểm trên cung ồử thìầ
Nếu fậ∞ấ  0 khả tích trên ồử thì ầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 50
Nếu f khả tích trên trên ồử thì
cũng khả tích trên ồử vàầ
Lýu ý: Nếu cung ồử trõn từng khúc ậnghĩa là cung ồử có thể chia thành ữ số hữu
hạn cung trõnấ và fậ∞ấ liên tục trên cung ồử thì ðịnh lý tồn tại và các tính chất nêu trên vẫn ðúngề
4. Ðịnh lý (về giá trị trung bình)
Nếu fậ∞ấ liêân tục trên cung trõn ồử có ðộ dài ỡề ẩhi ðó tồn tại ðiểm thuộc cung AB thỏa ầ
5. Công thức tính tích phânðýờng loại 1 trên mặt phẳng a) Cung
có phýõng trình tham số :
Cho hàm số fậxờyấ liên tục trên cung trõn , và cung có phýõng trình tham số ầ
Chia [a,b] thành n ðoạn bởi các ðiểmầ
a = to < t1< .… ≥ tn ụ b ề
Khi ðó cung ồử ðýợc chia týõng ứng thành n cung bởi các ðiểm ồkậxậtkấờ
y(tk)), k= 0,1,2…ềờnề Theo ðịnh lý giá trị trung bình ta có ầ
Lấy ðiểm giữa ∞kậxậtkấờ yậtkấấ thì có tổng tích phânầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 51
Vế phải là tổng tích phân xác ðịnhờ khi qua giới hạnờ ta ðýợcầ b) Cung
có phýõng trình: y = y(x), a x b :
Khi ðó từ công thức trênờ ta có ầ
c) Cung AB có phýõng trình tọa
ðộ cực
Nếu xem  là tham sốờ ta có ầ Vậy ầ
6. Công thức tính tích phân ðýờng loại 1 trong không gian
Cho hàm số fậxờyờ zấ liên tục trên cung trõn ồử trong không gianề ũung có phýõng trình tham số ầ
Hoàn toàn týõng tự nhý phần ỗềỏềaờ ta cóầ 7. Các thí dụ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 52 a) Thí dụ 1: Tính
Với ũ là ðýờng các cạnh tam giác có ðỉnh ẫậếờếấờ A(1,0), B(0,1) (Hình ữềịấ Ta có ầ Trên : y=0, dl = dx nênầ Trên : x=0, dl = dy nênầ Trên : y= 1-x  Vậy ầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 53 b) Thí dụ 2: Tính
Với ũ là ðýờng cong có phýõng trìnhầ
Sử dụng tọa ðộ cựcầ Vậyầ c) Thí dụ 3: Tính Với cung
có phýõng trìnhầ x ụ acost ờ y ụ asintờ zụ bt ờ 0 t  3
Xem t là tham sốờ ta có ầ d) Thí dụ 4: Tính
với ðýờng ỡ là phần trong góc tọa ðộ thứ nhất của giao tuyến
giữa mặt ỳaraboloid elliptic có phýõng trình zụ ị- x2-2y2 và mặt trụ parabolic
z = x2 từ ðiểm ậếờữờếấ ðến ậữờếờữấ
Dùng tham số tụ x ờ thì ta có ầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 54
Vì ỡ nằm trong góc tọa ðộ thứ nhấtờ nên ta ðýợc phýõng trình tham số sauầ Do ðó ầ Vậyầ
8. Ứng dụng của tích phân ðýờng loại 1
a). Khối lýợng 1 cung:
Giả sử cung vật chất chiều dài ỡ có khối lýợng riêng phụ thuộc ðiểm ∞ trên
dây cung là  (M). Khi ðó với ữ cung nhỏ ồiồi+1, có ầ Vậyầ
Qua giới hạn ta ðýợc ầ
b). Moment tĩnh (moment thu nhất), trọng tâm cung phẳng : Cho 1 cung phẳng
thuộc mặt phẳng xyờ có khối lýợng riêng phụ thuộc ð ð
iểm ∞ậxờyấ trên dây cung là  (x,y). Theo ịnh nghĩa moment trong cõ họcờ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 55
ta có công thức moment của cung
ðối với trục ẫx là ∞x và ðối với trục ẫy là ∞y là ầ
Từ ðó trọng tâm khối lýợng của cung ồử ðýợc xác ðịnh bởiầ Nếu cung
là ðồng chấtờ  (x,y) = hằng số ờ thì ầ ∞ụ  .L (L là chiều dài
cung AB), và tọa ðộ trọng tâm sẽ là ầ
Cũng nhớ rằng ầ khi cung
không cắt trục ẫx và quay quanh trục ẫx thì
diện tích mặt tròn xoay do cung phẳng ðó tạo ra là ầ
Từ công thức toạ ðộ trọng tâmờ cóầ
Thí dụ 5: Tìm trọng tâm của nửa trên vòng tròn tâm ẫ bán kính Ởề
Giảiầ Xét nửa vòng tròn ồử tâm ếề ắo tính ðối xứng nên trọng tâm ậxờyấ phải nằm trên trục ẫy ậ
). Khi nửa vòng tròn ồử quay quanh trục ẫx ta ðýợc
quả cầu có diện tích mặt cầu làầ S ụ ở R2, và ðộ dài nửa cung tròn ồử là ỡ ụ
 R. Vậy trọng tâm có tung ðộ là ầ
c). Moment tĩnh (moment thứ nhất), trọng tâm cung trong không gian:
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 56 Nếu cung
trong không gian với khối lýợng riêng là  (x,y,z) thì týõng tự
trýờng hợp phẳng ta có khối lýợng cung và các moment tĩnh cung ồử ðối với
các mặt tọa ðộ xếyờ xếzờ yếz là ầ
Và trọng tâm khối lýợng của cung có công thức ầ
Nếu cung ồử ðồng chất ậ =hằng sốấ thì và ầ
Thí dụ 6: Cho nửa vòng tròn bằng thép ðặt trong mặt phẳng y0z có phýõng
trình y2 + z2 = 1, z  0. Biết khối lýợng riêng là  (x,y,z) = 2 – z. Hãy tìm khối
lýợng và trọng tâm của nửa vòng tròn ðóề (Hình ữềĩấ
Do nửa vòng tròn nằm trong mặt phẳng yzờ nên trọng tâm có xụ ếề Ngoài ra do
ðối xứng và có khối lýợng phân bố ð ð
ối xứng ối qua trục ẫz nên trọng tâm có
y=0. Phýõng trình tham số của nửa vòng tròn là ầ xụế ờ y ụ cos t ờ z ụ sin t ờ ế  t   Vậyầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 57
d). Moment quán tính (moment thứ hai)
Ta có công thức moment quán tính cung
với khối lýợng riêng  (x,y,z) ðối
với các trục toạ ðộ là ầ
Tổng quátờ moment quán tính ðối với ðýờng thẳng  ðýợc tính bởi ầ
Với rậxờyờzấ ầ khoảng cách từ ðiểm M(x,y,z) ðến ðýờng thẳng  Khi cung
là cung phẳng ta có các khái niệm và công thức týõng tựề
e). Diện tích mặt trụ Cho một cung
trong không gian với z  0 có hình chiếu vuông góc xuống mặt phẳng xếy là cung
Xem mặt trụ với ðýờng sinh song song trục ẫz,
ðýờng chuẩn ũắ giới hạn trên cung ũắờ giới hạn dýới bởi cung ồửờ giới hạn
2 bên bởi các ðýờng thẳng ồũờ ửắ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 58 (Hình ữềở ấ
Giả sử cung ũắ có phýõng trình z ụ fậ∞ấờ∞ AB
Chia cung AB thành n phần bởi các ðiểm ồụồoờ ồ1, ……ờ ồn ụ ử
Khi ðó mặt trụ cũng ðýợc chia týõng ứng thành n mặt trụ nhỏờ và mặt trụ thứ i
với ðáy là cung ồiồi+1 có diện tích ðýợc tính gần ðúng diện tích hình chữ nhật
có ðáy là  i = AiAi+1 chiều cao fậ∞kấờ với ∞k  AiAi+1 là Si ụ  i x f(Mi).
Khi ðó diện tích mặt trụ có diện tích tính gần ðúng làầ Qua giới hạnờ ta cóầ
Thí dụ 7: Tính diện tích phần mặt trụ x2 + y2 = R2 nằm giữa mặt zụ ế và z= ở góc x  0 , y  0.
Giải: Do mặt trụ giới hạn trên bởi ðýờng cong z ụ
, giới hạn dýới bởi ¼
vòng tròn x2 + y2 = R2 trong mặt phẳng xyờ nên nó có phýõng trình ầ Xụ Ởcos
t, y = Rsin t , 0  t   /2 Vậy ầ Ta cóầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 59
II. TÍCH PHÂN ÐÝỜNG LOẠI HAI
1. Ðịnh nghĩa tích phân ðýờng loại hai trong mặt phẳng
Cho 2 hàm ỳậxờyấờ ẵậxờyấ xác ðịnh trên cung
thuộc mặt phẳng xyề ũhia cung
th ành n phần tùy ý bởi các ðiểm ồ ụ ồo ≥ ồ1 < …… ≥ ồn ụ ửờ với ồiậxiờyiấ Trên
mỗi cung AiAi+1 lấy một ðiểm ∞i ậxiờ yiấ tùy ýờ và i ụ ữờ ị ờ … ờ n và ðặt xi = x i+1 – xi , yi = yi+1 – yi Lập tổng ầ
Nếu Sn có giới hạn hữu hạn ỗ khi n   sao cho max{ li }  0 với li là ðộ dài
cung AiAi+1 và không phụ thuộc vào cách chia cung ðoạn ồiồi-1 và cách chọn các
Mi, thì ỗ ðýợc gọi là tích phân ðýờng loại ị của fậ∞ấ trên cung ồử và ðýợc ký hiệu làầ Vậyầ 2. Ðịnh lý
Nếu các hàm ỳậxờyấ ờ ẵậxờyấ liên tục trong một miền mở chứa cung ồử trõn từng
khúc thì tích phân ðýờng loại ị luôn tồn tạiề 3. Tính chất
a). Do khi ðổi hýớng cung thành
thì trong tổng tích phân các xi = x i+1 – xi ,
yi = yi+1 – yi ðýợc thay bằng - xi , -yi nên tích phân ðýờng loại ị bị ðổi dấuề Ta có ầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 60
Do ðó khi ðýờng lấy tích phân là ðýờng cong kín ũờ ta quy ýớc hýớng dýõng trên ũ
là hýớng mà khi ði dọc trên ũ thì miền bị chặn bởi ũ nằm phía bên tráiề ổýớng ngýợc
lại là hýớng âmề Tích phân theo hýớng dýõng ðýợc ký hiệu là ầ (hình ịềữấ
b). Nếu ỳậxờyấờ ẵậxờyấ khả tích trên cung , và cung ðýợc chia thành ị cung ,
thì ỳờ ẵ cũng khả tích trên ị cung ðó ờ và ta có :
4. Công thức tính tích phân ðýờng loại 2 trên mặt phẳng
a). Cung AB có phýõng trình tham số :
Cho hàm số ỳậxờyấờ ẵậxờyấ liên tục trong miền mở ắ chứa cung trõn . Cung có
phýõng trình tham số ầ xụxậtấ ờ y ụ yậtấ ờ a t  b, t=a ứng với ðiểm ồ và t ụ b ứng với ðiểm ửề
Từ ðịnh nghĩa có thể coi tích phân
là tổng của ị tích phân riêng biệt
(giới hạn của ị tích phânấ sauầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 61
Chia [a,b] thành n ðoạn bởi các ðiểm ầ a ụ to ≥ t1 < …… ≥ tn ụ b ề ẩhi ðó cung ồử ðýợ ứ ở ð
c chia týõng ng thành n cung b i các iểm ồkậxậtkấờ yậtkấấờ kụếờữờị…ềờnề Theo
ðịnh lý ỡagrange ta có ầ thỏaầ
Lấy ðiểm giữa ∞kậxậtkấờ yậtkấấ thì có ầ Týõng tự cóầ
Nhý vậy công thức tính tích phân ðýờng loại ị ðýợc tính thông qua tích phân xác ðịnhầ Nếu cung
có phýõng trình yụyậxấờ a t  b thì ta có
Chú ý : Các công thức trên vẫn ðúng khi cung trõn từng khúcề
5. Bài toán cõ học dẫn tới tích phân ðýờng loại 2: công do một lực sinh ra trên một cung
Xét bài toán tìm công do lực sinh ra dọc theo cung . Nếu lực
không ðổi thì công ðýợc biết là ầ
Trong trýờng hợp tổng quátờ chia cung
bởi các ðiểm ồ ụ ồo ≥ ồ1 < …… ≥ ồn ụ
B. Trên mỗi cung ồiồi-1 lấy một ðiểm ∞i
tùy ýờ với i ụ ữờ ị ờ … ờ nề ỷếu cung
AiAi+1 khá bé thì có thể xấp xỉ là ðoạn thẳng ồiồi+1 và lực là không ðổi xấp xỉ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 62 bởi
. Khi ðó công sinh ra trên cung ồiồi+1 ðýợc xấp xỉ bởi
. Khi ðóờ cóầ ồiồi+1 = xi + yi. và ≠ậ∞iấ ề ồiồi-1 = P(x,y) xi + Q(x,y).yi
Và nhý vậy công sinh ra trên cung ồử ðýợc xấp xỉ bởi tổng ầ
Nếu Sn có giới hạn hữu hạn ỗ khi n   sao cho max{ li }  0 với li là ðộ dài
cung AiAi-1 và không phụ thuộc vào cách chia cung ðoạn ồiồi-1 và cách chọn các ∞iờ
thì ỗ ðýợc gọi là tích phân ðýờng loại ị của fậ∞ấ trên cung ồử và ðýợc ký hiệu làầ
Vế phải chính là tổng tích phân ðýờng loại ị của các hàm số ỳậxờyấờ ẵậxờyấ dọc theo
cung AB. Qua giới hạn ta ðýợc ầ
Từ bài toán này tích phân ðýờng loại ị còn gọi là tích phân công dù rằng còn nhiều
bài toán thực tế cũng dẫn tới việc tìm giới hạn và dẫn tới việc tính tích phân ðýờng loại ịề
6. Một số thí dụ tích phân ðýờng loại 2
Thí dụ 1: Tính tích phân ðýờng loại ị ầ
với ồậếờếấờ ửậữờữấề ũung AB là ðýờngầ
a). Ðoạn thẳng ồử có phýõng trình y ụ xờ ế  x  1.
b). Ðýờng ỳarabol y ụ x2. Giải:
a). Với ồử ầ y ụ xờ ế  x  1 thì ầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 63
b). Với ồử ầ y ụ x2 , 0  x  1 thì ầ
Ví dụ này cho thấy tích phân ðýờng loại ị nói chung phụ thuộc vào các ðiểm ðầu và
cuối ồờ ử mà còn phụ thuộc vào ðýờng nối ị ðiểm ðầu và cuối
Thí dụ 2: Tính tích phân ðýờng loại ịầ
với ũ là vòng tròn tâm ẫậếờếấ
bán kính ữờ có phýõng trình ầ xụcostờ yụsintờ ế t  2 Vậyầ
Thí dụ 3: Tính công sinh bởi lực dọc theo cung : x = t, y = t2, 0 t  1 Ta có công sinh ra ầ
7. Tích phân ðýờng loại 2 trong không gian
Cho hàm số ỳậxờyờzấờ ẵậxờyờzấờ Ởậxờyờzấ liên tục trong miền mở ắ chứa cung trõn ,
thì týõng tự nhý trên mặt phẳngờ ta có ðịnh nghĩa tích phân ðýờng loại hai trong không gian ầ Nếu cung
có phýõng trình ầ xụxậtấ ờ y ụ yậtấ ờ zụ zậtấờ a t  b, t=a ứng với ðiểm ồ
và t ụ b ứng với ðiểm ửờ và các ðạo hàm liên tục ậdo cung ồử trõnấ ờ thì ta có công thức tính ầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 64 Công sinh ra do lực dọc theo cung ðýợc tính bởiầ
Thí dụ 4: Tính tích phân các hàm ỳ ụzờ ẵ ụ xờ Ở ụy dọc theo cung có phýõng
trình ầ x ụ cos tờ y ụ sin tờ z = 3t , 0  t  2
8. Liên hệ giữa 2 loại tích phân ðýờng loại 1 và loại 2
Giả sử cung ồử có phýõng trình tham sốầ xụxậtấ ờ y ụ yậtấ ờ zụ zậtấờ a t  b, với t là ðộ ð
dài cungề ỡúc ó vectõ ầ l vectõ pháp tuyến ðõ ị ð
n v ề ẩhi ó nếu gọi  ,  ,  là các góc của v ðối với các trục tọa ðộ ẫxờ ẫyờ ẫz týõng ứngờ thìầ x’ ’
ậtấ ụ cos  , y ậtấ ụ cos , z’ậtấ ụ cos 
Vậy tích phân ðýờng loại hai ðýợc tính bằng ầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 65
9. Tích phân ðýờng không phụ thuộc tham số của cung lấy tích phân.
Giả sử cung ồử có phýõng trình tham số rậtấ ụ xậtấ i ự yậtấ j ự zậtấ z ờ a t  b, t=a
ứng với ðiểm ồ và t ụ b ứng với ðiểm ửề ỷgoài ra có hàm số t ụ (s) liên hệ giữa hai
tham số tờ s với   s   , a= ( ), b= ( ). Lúc ðó cung ồử có phýõng trình tham
số s là ầ Ởậsấ ụ r( (s) ).
Vậy tích phân ðýờng loại hai của vectõ ≠ theo cung ồử ðýợc tính bởi công thức ầ
ðiều này cho thấy tích phân ðýờng không phụ thuộc tham số của cung lấy tích phânề
III. CÔNG THỨC GREEN 1. Ðịnh Lý Green
Cho D là miền ðóng giới nội trong mặt phẳng xy và ũ là ðýờng cong trõn từng khúcề
Các hàm ỳậxờyấờ ẵậxờyấ và các ðạo hàm riêng của chúng liên tục trong miền mở chứa
D. Khi ðó công thức Ứreen sauầ
Trong ðó ầ tích phân ðýờng loại ị ở vế trái lấy theo hýớng dýõng
Chú ý : Chu tuyến ũ có thể bao gồm nhiều chu tuyến ũữờ ũịờ ũĩờ …ề ẩhi ðó miền ắ
gọi là ða liênờ và mỗi miền trong chu tuyến ũi gọi là ữ thành phần liên thôngề ∞iền ắ
gọi là ðõn liên nếu chỉ có ữ thành phần liên thôngề
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 66
(hình ĩềữaấầ ðõn liên
(hình ĩềữbấầ ða liên
Thí dụ 1: Với ỳậxờyấ ụ x – y ; Q(x,y) = x. Với ắ là hình tròn tâm ẫậếờếấ bán kính ữề
Biên ũ có phýõng trìnhầ xụcostờ yụsintờ ế  t  2 . Khi ðóầ vàầ
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng
GIÁO TRÌNH TOÁN CAO CẤP A2 67
2. Ứng dụng Ðịnh Lý Green ðể tính diện tích phẳng
Trong công thức Ứreenờ lấy ỳ ụ-y, Q= x, ta có ầ
Vậy diện tích miền ắ biên ũ là ầ
Thí dụ 2: Tính diện tích hình ừllipse ầ
Ta biết biên hình ừllipse là ðýờng ừllip phýõng trình ầ x ụ acostờ yụ bsintờ ế t  2 
Theo công thức Ứreenờ có ầ
Thí dụ 3: Tính diện tích hình phẳng bằng tích phân ðýờng trong tọa ðộ cựcề
Ta có ầ xụ rậ ) cos  ; y= r( ) sin 
Nên ầ dxụ dr’ậ ) cos  - r( ) sin  d ; dy= dr’ậ ) sin  - r( ) sin  d
Khi ðó từ công thức Ứreen diện tích miền ắ là ầ
IV. ÐIỀU KIỆN ÐỂ TÍCH PHÂN ÐÝỜNG LOẠI 2 KHÔNG PHỤ
THUỘC ÐÝỜNG LẤY TÍCH PHÂN

Thí dụ ≤ cho thấy tích phân ðýờng loại hai
không những phụ thuộc vào
các ðiểm ồờ ử mà còn phụ thuộc vào cung nối ị ðiểm ồờửề Ðịnh lý sau cho biết ðiều
kiện ðể tích phân ðýờng loại hai chỉ phụ thuộc vào các ðiểm ðầuờ ðiểm cuối và không
phụ thuộc vào các cung nối ị ðiểm ðóề
Sưu tầm và chỉnh sửa by Nguyễn Hải Đăng