Kurvenintegral über Funktion f(x,y)

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Philli Auf diesen Beitrag antworten »
Kurvenintegral über Funktion f(x,y)
Meine Frage:
Hallo. Ich hoffe dass mir hier wer helfen kann. Ich habe ein Beispiel mit dem ich leider garnichts anfangen kann.
Die Angabe lautet:

Berechnen sie das kurvenintegral über die funktion f(x,y) = (-x^2 * y, x*y^2) für die Kurve C={(x,y)|x^2 + y^2 = 4}

was muss ich hier machen?

Meine Ideen:
Ich hab schon versucht die gegebene Funktion abzuleiten und diese in C einzusetzen. jedoch mit wenig erfolg.
HammerTobi Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Kurvenintegral über Funktion f(x,y)
Hallo,

kennst du die Formel mit der du diese Art von Kurvenintegrale berechnest?
Versuche doch mal, deine Kurve zu parametrisieren.

LG Daniel
Phili Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Kurvenintegral über Funktion f(x,y)
x^2 +y^2 ist ja ein kreis. die parameterdarstellung davon ist dann ja x = cos(t) und y= sin(t).

liege ich damit richtig?

lg. phil
HammerTobi Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Kurvenintegral über Funktion f(x,y)
Ja, das mit dem Kreis hast du gut erkannt, benutze mal die Polarkoodrinaten für einen Kreis mit Radius r: x=r*cos(t) und y=r*sin(t) und setze diese in die Gleichung des Kreises ein, dann siehst du, was noch fehlt!

LG Daniel
Philli Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Kurvenintegral über Funktion f(x,y)
ok dann kann ich daraus ja den radius berechnen oder? weil die kreisgleichung ist ja x^2 + y^2 = r^2. das würde für mich dann r = 2 bedeuten.

lg
HammerTobi Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Kurvenintegral über Funktion f(x,y)
Hi,

richtig. Wie sieht dann deine Parametrisierung der Kurve aus?

Lg Daniel
 
 
Philli Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Kurvenintegral über Funktion f(x,y)
r^2cos^2(t) + r^2sin^2(t) = 4 oder?
HammerTobi Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Kurvenintegral über Funktion f(x,y)
Hi, habt ihr schon parametrisierte Kurven behandelt? Du kannst die implizit gegebene kreisgleichung duch parametrisierung als kurve darstellen:

C= (2cos(t), 2sin(t)) für t geeignet.

Für welche t hast du dann deinen Kreis?

Dann: Welche Art von Kurvenintegral liegt bei deinem Fall vor?


Lg Daniel
Philli Auf diesen Beitrag antworten »

ok. kurvenintegral zweiter art?
wir haben es nur ganz kurz besprochen. unsere professoren sind generell etwas knapp mit den erklärungen^^
für die t brauche ich vermutlich f(x,y) oder?
und setz das dann irgendwie dort ein.

lg.
HammerTobi Auf diesen Beitrag antworten »

Hi, ja Kurvenintegral über Vektorfelder, also zweiter Art.
Für deinen Kreis benötigst du eine volle Umdrehung, also zB t aus (0,2pi]

Wie berechnest du dann dein kurvenintegral?

Lg Daniel
Philli Auf diesen Beitrag antworten »

zur zeit schaut mein intergral also so aus:

integral von 0 bis 2pi über: 2cos(t) + 2sin(t) dt
irgendwie muss ich da ja jetzt f(x,y) einbringen. f(x,y) ableiten nach x und y.
also: f(x,y)' = (-2xy, 2xy)

dann könnte ich das abgeleitete in das integral reinmultiplizieren.

integral von 0 bis 2 pi über: 2cos(t) * (-2xy) + 2*sin(t) * 2xy
nur was mache ich jetzt? so ganz kann das ja noch nicht richtig sein oder?


lg.
HammerTobi Auf diesen Beitrag antworten »

Hi, nein, das stimmt so nicht, du kannst es so berechnen:

Integral von a bis b ( <f(C),C'> ) dt
mit <.,.> dem Standardskalarprodukt im |R^n

Deine Grenzen sind richtig. Der Rest noch nicht.

Lg Daniel
Philli Auf diesen Beitrag antworten »

ok dann komme ich auf das integral:

wieder von 0 bis 2pi über: (2cos(t), 2sin(t)) * (-2sin(t), 2cos(t)) dt

weiter folt dann: integral 0 bis 2pi: -4sin(t)cos(t) + 4sin(t)cos(t) dt
da kommt dann aber Null raus, also muss ich da immer noch was falsch haben.


lg.
HammerTobi Auf diesen Beitrag antworten »

Ja, nämlich f(C)=f(2cos(t),2sin(t))
Das musst du halt entsprechend als x und y einsetzen.


Lg Daniel
Philli Auf diesen Beitrag antworten »

gut dann komme ich nach weiterer umformung zum integral:

-16cos^3(t)sin(t) + 16cos^2(t)sin^2(t) dt

integriert wird wieder von 0 bis 2pi. dann kommt 4pi raus.
stimmt das?


lg.
HammerTobi Auf diesen Beitrag antworten »

Schau nochmal den ersten Teil an, der hintere Term stimmt.

Lg Daniel
Philli Auf diesen Beitrag antworten »

der erste term sollte ebenfalls 16cos^2(t) sin^2(t) sein.

also ist das ergebnis 8pi. ist das korrekt?


lg
HammerTobi Auf diesen Beitrag antworten »

Nach meiner Rechnung, ja.

lg Daniel
Philli Auf diesen Beitrag antworten »

vielen dank für deine hilfe smile

lg.
HammerTobi Auf diesen Beitrag antworten »

Freude

Gern geschehen!
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