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Integrale di linea — ∫_γ (x+y) ds

Calcola l'integrale di linea ∫γ(x+y) ds\int_\gamma(x+y)\,ds su γ(t)=(t,t), t∈[0,1]t\in[0,1].
Dati forniti
γ(t) = (t, t)t∈[0,1]
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  1. Per un integrale di linea rispetto alla lunghezza d'arco serve ds = |γ'(t)| dt: calcolo quindi il modulo della derivata della parametrizzazione.
  2. Esprimo l'integranda lungo la curva sostituendo x e y con la parametrizzazione: f(γ(t)) = t + t.
  3. Metto insieme integranda e ds = √2 dt, poi integro in t sull'intervallo [0,1].
Svolgimento completo
  1. Per un integrale di linea rispetto alla lunghezza d'arco serve ds = |γ'(t)| dt: calcolo quindi il modulo della derivata della parametrizzazione.
    ∣γ′∣=12+12=2|\gamma'| = \sqrt{1^2+1^2} = \sqrt2
    ∣γ′(t)∣=12+12=2|\gamma'(t)| = \sqrt{1^2+1^2} = \sqrt{2}. Poiché γ(t)=(t,t)\gamma(t) = (t,t), si ha γ′(t)=(1,1)\gamma'(t) = (1,1).
  2. Esprimo l'integranda lungo la curva sostituendo x e y con la parametrizzazione: f(γ(t)) = t + t.
    f=2tf = 2t
    f(γ(t))=x(t)+y(t)=t+t=2tf(\gamma(t)) = x(t) + y(t) = t + t = 2t.
  3. Metto insieme integranda e ds = √2 dt, poi integro in t sull'intervallo [0,1].
    2⋅[t2]01=2≈1.414\sqrt2\cdot[t^2]_0^1 = \sqrt2 \approx 1.414
    ∫γ(x+y) ds=∫012t⋅2 dt=2 [t2]01=2≈1.414\displaystyle\int_\gamma (x+y)\,ds = \int_0^1 2t\cdot\sqrt{2}\,dt = \sqrt{2}\,\big[t^2\big]_0^1 = \sqrt{2} \approx \mathbf{1.414}.
Risultato:∫_γ(x+y) ds = √2 ≈ 1.414.