[wiskunde] stelling van green

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 37

[wiskunde] stelling van green

Dag allemaal, allereerst een gelukkig nieuwjaar toegewenst!

Mijn opdracht is:

Verifieer de stelling van Green voor het schijfje begrensd door de cirkel x^2+y^2 =R^2 en de functies P(x,y)=xy^2 en Q(x,y)=-yx^2.

Stelling van Green
\(\int P dx +Q dy = \iint (dQ/dx - dP/dy) dA\)
Nu wilde ik ze allebei apart berekenen en laten zien dat ze hetzelfde zijn.

Voor de linkerintegraal heb ik de parametrisatie:
\( x= r \cos t y= r \sin t t \epsilon [0,2\pi]\)
De grenzen zijn dan 0 en 2pi

Ingevuld volgt dan:
\(\int -R^4\cos t \sin³ t dt – R^4\sin t \cos³ t dt \)
(tussen dt en R^4 hoort een - maar latex toont die niet

Met mathematica is de primitieve:
\(-R^4/4 \sin^4 t + R^4/4 \cos^4 t \)
Dit levert met de grenzen 0 en 2pi: 0

En nu wil ik dan de andere uitrekenen
\(\iint (dQ/dx - dP/dy) dA\)
Ten eerste is dQ/dx = -2xy

en is dP/dy = 2xy

Dat levert de volgende integraal:
\(\iint -4xy dA\)
Maar hoe nu verder, wat moet ik als grenzen invullen?

Is het handig om nu weer dezelfde parametrisatie te gebruiken en dan dA te vervangen door r dr dt ?

Is de uitwerking van de eerste integraal overigens correct gedaan?

Alvast bedankt voor jullie tijd!

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] stelling van green

Schrijf je grenzen in functie van die oppervlakte.
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Berichten: 37

Re: [wiskunde] stelling van green

Ik snap niet wat je daar mee bedoelt. Als ik dA zou vervangen door dy dx, zou ik dan als grenzen in kunnen vullen: -r en r (voor x) en -sqrt(r²-x²) en sqrt (r²-x²) (voor y)?

Berichten: 308

Re: [wiskunde] stelling van green

Hoef je niet uit te rekenen: het volgt uit de symmetrie dat de integraal nul is: gewoon de schijf in de vier kwadranten splitsen. In het 1e en 3e kwadrant is xy positief, in het 2e en 4e negatief. Klaar.

Gebruikersavatar
Berichten: 6.905

Re: [wiskunde] stelling van green

A is het oppervlakte van de cirkel; dus moet je de dubbele integraal met de grenzen voor die cirkel opstellen. Intuïtief kan je direct het antwoord weten.
Het vel van de beer kunnen verkopen vraagt moeite tenzij deze dood voor je neervalt. Die kans is echter klein dus moeten we zelf moeite doen.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] stelling van green

Amon schreef:Maar hoe nu verder, wat moet ik als grenzen invullen?

Is het handig om nu weer dezelfde parametrisatie te gebruiken en dan dA te vervangen door r dr dt ?
Dat is handig ja: als je de integraal echt wil uitrekenen, is het weer eenvoudig in poolcoördinaten.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Reageer