Если существует конечный предел интегральных сумм (11)
при
ë = max∆li
→ 0, причем этот предел не зависит от спосо-
ба разбиения дуги AB на n частичных дуг, а также произволь- ного выбора точек M(хi, уi, zi),тогда он называется криволиней- ным интегралом 2-го рода и обозначается символом
n−1
lim∑[P( xi
ë →0 i =0
, yi
, zi
)∆xi
+ Q( xi
, yi
, zi
)∆yi
+ R( xi
, yi
, zi
)∆zi ]=
= ∫ P( x , y , z)dx +Q( x , y , z)dy + R( x , y , z)dz .
AB
(12)
Из определения следует, что при изменении направления интегрирования криволинейный интеграл 2-го рода изменяет знак.
∫ Pdx + Qdy + Rdz = − ∫ Pdx + Qdy + Rdz .
AB BA
Остальные свойства криволинейного интеграла (КР) 2-го рода аналогичны свойствам криволинейных интегралов 1-го рода.
Вычисление КР 2-го рода также сводится к вычислению определенного интеграла. Для этого необходимо знание урав- нения дуги AB (рис. 5) в параметрической форме. Если дуга AB определена в плоскости x0y, тогда этот переход может быть осуществлен и при явном задании уравнения дуги AB.
Рассмотрим приложения кратных интегралов к решению задач физики и механики.
1). Вычисление массы заданной фигуры. Если подинте- гральная функция совпадает с плотностью массы фигуры, тогда
m = ∫∫ ñ( x , y)ds ,
D
m = ∫∫∫ ñ( x , y , z)dv ,
V
m = ∫ ñ( x , y , z)dl .
AB
(13)
2). Определение меры фигуры. Если подинтегральная функция равна единице, тогда
S D = ∫∫ ds , V = ∫∫∫ dv ,
LAB =
∫dl ,
(14)
D V AB
где SD – площадь области D, V – объем пространственного тела
V, LAB
– длина дуги AB.
3). Определение статических моментов и центра тяжести фигуры.