Перейти к содержанию

Теорема Грина

Математика Алгебра Сложность 2/5

Начало урока

1. Мост объявлен — два мира интегралов соединяются

Общая картина: Вы уже познакомились с двумя мощными идеями по отдельности: циркуляция (криволинейный интеграл векторного поля по замкнутой кривой) и двойные интегралы по общим областям. Теорема Грина — это мост, который связывает их воедино: она утверждает, что циркуляция по замкнутой плоской кривой равна определённому двойному интегралу по области, которую эта кривая ограничивает.
Теорема Грина — полная формулировка (форма циркуляции / касательная форма)

Пусть $D$ — область в $\mathbb{R}^2$, граница которой $C$ является положительно ориентированной, кусочно-гладкой, простой замкнутой кривой. Пусть $\mathbf{F}(x,y)=\langle P(x,y),\,Q(x,y)\rangle$ — векторное поле, компоненты которого $P$ и $Q$ имеют непрерывные частные производные первого порядка в открытой области, содержащей $D$. Тогда

$$ \oint_{C} P\,dx + Q\,dy \;=\; \iint_{D}\!\left(\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y}\right)dA. $$

Разбираем условия

Положительная ориентация

«Положительно ориентированная» означает против часовой стрелки. Правило: когда вы идёте вдоль $C$ в направлении обхода, ограниченная область $D$ всегда находится слева от вас. Вспомните стандартную единичную окружность — углы возрастают против часовой стрелки, а внутренняя область находится слева.

Подынтегральное выражение

Подынтегральное выражение в правой части — это разность перекрёстных производных: $\frac{\partial Q}{\partial x}-\frac{\partial P}{\partial y}$. Это двумерный скалярный ротор поля $\mathbf{F}$. Порядок важен: сначала $Q_x$, затем минус $P_y$.

Продолжите этот урок на YourAIZone

В полном уроке — объяснение целиком, разобранные примеры, частые ошибки, тесты с мгновенной проверкой и ИИ-репетитор. Начните сразу как гость или создайте аккаунт, чтобы сохранять прогресс.

В полном уроке

  • Объяснение целиком
  • Разобранные примеры
  • Частые ошибки и как их избежать
  • Тестовые вопросы: 15
  • ИИ-репетитор, который отвечает на вопросы по теме
  • Отслеживание прогресса для ученика, родителей и учителя