ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
20
()
∫∫∫∫∫
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
=⋅+⋅+⋅
V
dxdydz
z
R
y
Q
x
P
dRQP
σγβα
σ
coscoscos или
∫∫∫∫∫
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
=⋅+⋅+⋅
V
dxdydz
z
R
y
Q
x
P
dxdyRdxdzQdydzP
σ
, то получим фор-
мулу Остроградского в координатной форме. Естественно, для потока в
левой части формулы могут применяться и другие обозначения.
Доказательство. Достаточно доказать формулу в случае, когда тело
V - простое, т.е. проекция V на любую координатную плоскость - простая
область D, и любая прямая, перпендикулярная этой плоскости и проходя-
щая через внутреннюю точку V, пересекает границу V в двух точках. Если
V не является простой областью, мы
разобьём её на простые части
; тогда
сумма тройных интегралов по этим
частям, в силу аддитивности, даст
интеграл по всей области V ; а при
вычислении поверхностных интегра-
лов интегралы по введённым внут-
ренним перегородкам будут браться
дважды с противоположными направлениями нормали и взаимно уничто-
жатся. Кроме того, достаточно доказать формулу Остроградского для каж-
дого из слагаемых:
∫∫∫∫∫
∂
∂
=⋅
V
dxdydz
x
P
dydzP
σ
,
∫∫∫∫∫
∂
∂
=⋅
V
dxdydz
y
Q
dxdzQ
σ
,
∫∫∫∫∫
∂
∂
=⋅
V
dxdydz
z
R
dxdyR
σ
, тогда сумма этих формул даст общую формулу.
Докажем, например, что
∫∫∫∫∫
∂
∂
=⋅
V
dxdydz
z
R
dxdyR
σ
. Простую область V, как
мы знаем, можно описать следующим образом:
{
}
),(),(,),(|),,(
21
yxzyxDyxzyxV
xy
ψ
ψ
≤
≤
∈= .
Вычисляем
∫∫∫
∂
∂
V
dxdydz
z
R
:
=
∂
∂
=
∂
∂
∫∫∫∫∫∫
),(
),(
2
1
yx
yxDV
dz
z
R
dxdydxdydz
z
R
xy
ψ
ψ
х
у
V
D
ху
),(
1
yxz ψ=
),(
2
yxz ψ=
z
1
σ
2
σ
3
σ
1
n
2
n
⎛ ∂P ∂Q ∂R ⎞
∫∫ ( P ⋅ cos α + Q ⋅ cos β + R ⋅ cos γ )d σ = ∫∫∫ ⎜⎜ ∂x + ∂y + ∂z ⎟⎟dxdydz или
σ V ⎝ ⎠
⎛ ∂P ∂Q ∂R ⎞
∫∫σ P ⋅ dydz + Q ⋅ dxdz + R ⋅dxdy = ∫∫∫ ⎜⎜⎝ ∂x + ∂y
V
+ ⎟dxdydz , то получим фор-
∂z ⎟⎠
мулу Остроградского в координатной форме. Естественно, для потока в
левой части формулы могут применяться и другие обозначения.
Доказательство. Достаточно доказать формулу в случае, когда тело
V - простое, т.е. проекция V на любую координатную плоскость - простая
область D, и любая прямая, перпендикулярная этой плоскости и проходя-
щая через внутреннюю точку V, пересекает границу V в двух точках. Если
V не является простой областью, мы n1 σ1
z = ψ 2 ( x, y )
разобьём её на простые части; тогда
z
сумма тройных интегралов по этим σ3
V
частям, в силу аддитивности, даст
интеграл по всей области V ; а при у
σ2
вычислении поверхностных интегра- n2 z = ψ1 ( x , y )
лов интегралы по введённым внут- х D ху
ренним перегородкам будут браться
дважды с противоположными направлениями нормали и взаимно уничто-
жатся. Кроме того, достаточно доказать формулу Остроградского для каж-
∂P ∂Q
дого из слагаемых: ∫∫σ P ⋅ dydz = ∫∫∫ ∂x dxdydz , ∫∫σ Q ⋅ dxdz = ∫∫∫ ∂y dxdydz ,
V V
∂R
∫∫σ R ⋅dxdy = ∫∫∫ ∂z dxdydz , тогда сумма этих формул даст общую формулу.
V
∂R
Докажем, например, что ∫∫σ R ⋅dxdy = ∫∫∫ ∂z dxdydz . Простую область V, как
V
мы знаем, можно описать следующим образом:
V = {( x, y, z ) | ( x, y ) ∈ Dxy , ψ 1 ( x, y ) ≤ z ≤ ψ 2 ( x, y )}.
ψ ( x, y )
∂R ∂R 2
∂R
Вычисляем ∫∫∫ dxdydz : ∫∫∫ ∂z
dxdydz = ∫∫ ψ (∫x, y ) ∂z dz =
dxdy
V ∂z V Dxy 1
20
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- …
- следующая ›
- последняя »
