CURS 11, Analiză matematică, semestrul I,

Σχετικά έγγραφα
Integrale generalizate (improprii)

Integrale cu parametru

BARAJ DE JUNIORI,,Euclid Cipru, 28 mai 2012 (barajul 3)

sin d = 8 2π 2 = 32 π

Seminariile 1 2 Capitolul I. Integrale improprii

Asupra unei metode pentru calculul unor integrale definite din functii trigonometrice

Analiza matematică, clasa a XI-a probleme rezolvate Rolul derivatei întâi

CURS I II. Capitolul I: Integrala definită. Primitive. 1 Integrabilitate Riemann. Criterii de integrabilitate

2AM = AI + AJ EF. Aplicând lema de mai sus în triunghiurile ABD şi ACD avem

Curs 4 Serii de numere reale

Lucian Maticiuc SEMINAR 1 3. Capitolul I: Integrala definită. Primitive. 1. Să se arate că. f (x) dx = 0. Rezolvare:

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

MULTIMEA NUMERELOR REALE

ME.09 Transformate Fourier prin sinus şi cosinus

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

CAPITOLUL 7 CONICE SI CUADRICE

CAPITOLUL VII EXTINDERI ALE CONCEPTULUI DE INTEGRALĂ DEFINITĂ

ANALIZĂ MATEMATICĂ pentru examenul licenţă, manual valabil începând cu sesiunea iulie 2013 Specializarea Matematică informatică coordonator: Dorel I.

Sunt variabile aleatoare care iau o infinitate numărabilă de valori. Diagrama unei variabile aleatoare discrete are forma... f. ,... pn.

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

2 Ecuaţii diferenţiale Ecuaţia diferenţială de ordinul n... 55

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

Tema: şiruri de funcţii

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1

Curs 1 Şiruri de numere reale

Seminar 3. Serii. Probleme rezolvate. 1 n . 7. Problema 3.2. Să se studieze natura seriei n 1. Soluţie 3.1. Avem inegalitatea. u n = 1 n 7. = v n.

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

ANALIZĂ MATEMATICĂ Noţiuni teoretice şi probleme rezolvate. Mircea Olteanu

TITULARIZARE 2002 Varianta 1

Integrala nedefinită (primitive)

Ion CRĂCIUN ANALIZĂ MATEMATICĂ CALCUL INTEGRAL EDITURA PIM

Asupra unei inegalităţi date la barajul OBMJ 2006

Curs 2 Şiruri de numere reale

z a + c 0 + c 1 (z a)

GEOMETRIE. Teorema (Teorema bisectoarei interioare) Fie triunghiul ABC, (AD bisectoarea interioară a unghiului A şi D (BC), atunci: DB =

EcuaŃii de gradul al doilea ax 2 + bx + c = 0, a,b,c R, a 0 1. Formule de rezolvare: > 0 b x =, x =, = b 2 4ac; sau

5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

REZUMAT CURS 3. i=1. Teorema 2.2. Daca f este (R)-integrabila pe [a, b] atunci f este marginita

def def punctul ( x, y )0R 2 de coordonate x = b a

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

Seminariile Capitolul IX. Integrale curbilinii

TEMA 5: DERIVATE ŞI DIFERENȚIALE

SERII NUMERICE. Definiţia 3.1. Fie (a n ) n n0 (n 0 IN) un şir de numere reale şi (s n ) n n0

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

Capitolul 4. Integrale improprii Integrale cu limite de integrare infinite

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

π } R 4. ctg:r\{kπ} R FuncŃii trigonometrice 1. DefiniŃii în triunghiul dreptunghic 2. ProprietãŃile funcńiilor trigonometrice 1.

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

Cursul Măsuri reale. D.Rusu, Teoria măsurii şi integrala Lebesgue 15

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

METODE ŞI ETAPE NECESARE PENTRU DETERMINAREA

Profesor Blaga Mirela-Gabriela DREAPTA

Toate subiectele sunt obligatorii. Timpul de lucru efectiv este de 3 ore. Se acordă din oficiu 10 puncte. SUBIECTUL I.

1. ŞIRURI ŞI SERII DE NUMERE REALE

Axiomele geometriei în plan şi în spańiu

CAPITOLUL 6 FORME LINIARE, BILINIARE ŞI PĂTRATICE. 6.1 Forme liniare

Criterii de comutativitate a grupurilor

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

GHEORGHE PROCOPIUC ANALIZĂ MATEMATICĂ

2.1 Sfera. (EGS) ecuaţie care poartă denumirea de ecuaţia generală asferei. (EGS) reprezintă osferă cu centrul în punctul. 2 + p 2

4. Integrale improprii cu parametru real

4. PLANUL 4.1 Reprezentarea planului. Relaţia punct dreaptă plan

Metode de interpolare bazate pe diferenţe divizate

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

Ioan ROŞCA CALCUL NUMERIC. Elemente de teoria aproximarii

Lucian Maticiuc SEMINAR Conf. dr. Lucian Maticiuc. Capitolul VI. Integrala triplă. Teoria:

O INTRODUCERE ÎN GEOMETRIA MECANISMELOR

Functii Breviar teoretic 8 ianuarie ianuarie 2011

EDITURA PARALELA 45 MATEMATICĂ DE EXCELENŢĂ. Clasa a X-a Ediţia a II-a, revizuită. pentru concursuri, olimpiade şi centre de excelenţă

Ecuaţia generală Probleme de tangenţă Sfera prin 4 puncte necoplanare. Elipsoidul Hiperboloizi Paraboloizi Conul Cilindrul. 1 Sfera.

Capitolul 4 PROPRIETĂŢI TOPOLOGICE ŞI DE NUMĂRARE ALE LUI R. 4.1 Proprietăţi topologice ale lui R Puncte de acumulare

Capitolul 6 INTEGRALA TRIPLĂ

GEOMETRIE PLANĂ TEOREME IMPORTANTE ARII. bh lh 2. abc. abc. formula înălţimii

Vectori liberi Produs scalar Produs vectorial Produsul mixt. 1 Vectori liberi. 2 Produs scalar. 3 Produs vectorial. 4 Produsul mixt.

1.3 Baza a unui spaţiu vectorial. Dimensiune

Calcul diferenţial şi integral (notiţe de curs)

Anexa B2 Elemente de reprezentare grafică în plan şi în spaţiu.

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

* K. toate K. circuitului. portile. Considerând această sumă pentru toate rezistoarele 2. = sl I K I K. toate rez. Pentru o bobină: U * toate I K K 1

Orice izometrie f : (X, d 1 ) (Y, d 2 ) este un homeomorfism. (Y = f(x)).

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

Lucrare. Varianta aprilie I 1 Definiţi noţiunile de număr prim şi număr ireductibil. Soluţie. Vezi Curs 6 Definiţiile 1 şi 2. sau p b.

Κεφάλαιο 1 Πραγματικοί Αριθμοί 1.1 Σύνολα

Subiecte Clasa a VII-a

ELEMENTE DE CALCUL INTEGRAL (material incomplet, în curs de redactare) Paul GEORGESCU

Criptosisteme cu cheie publică III

5.6. Funcţii densitate de probabilitate clasice

SEMINAR TRANSFORMAREA FOURIER. 1. Probleme

CAPITOLUL 4 CONICE 1. CONSIDERAŢII GENERALE

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICĂ APLICATĂ "ADOLF HAIMOVICI" ETAPA FINALĂ - 22 mai 2010

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

GEOMETRIE ANALITICĂ. Capitolul 5 VECTORI LIBERI. #1. Spaţiul vectorial al vectorilor liberi

EL-nesss.r.l. CONDENSATOARE DE MEDIE TENSIUNE

SEMINAR 14. Funcţii de mai multe variabile (continuare) ( = 1 z(x,y) x = 0. x = f. x + f. y = f. = x. = 1 y. y = x ( y = = 0

Cum folosim cazuri particulare în rezolvarea unor probleme

Tit Tihon CNRV Roman FISA DE EVALUARE A UNITATII DE INVATARE. Caracteristici vizibile observate PUNCTAJ ACORDAT

Transcript:

CURS, Anliză mtemtiă, semestrul I, 4 5 Integrle duble Fie R un domeniu ompt înhis şi mărginit. Să presupunem ă,,..., n este un şir finit de domenii ompte, fără punte interiore omune, stfel înât... n. Vom spune ă relţi defineşte o desompunere domeniului şi notăm u : { i } i,n ls tuturor mulţimilor e formeză estă desompunere. Pentru o mulţime omptă A R, e mi mre distnţă dintre două punte din A se numeşte dimetrul mulţimii A. În zul desompunerii domeniului, el mi mre dintre dimetrele mulţimilor,..., n se noteză u şi se numeşte dimetrul desompunerii. Fie um o funţie ontinuă pe domeniul. Vom onsider, în fiere subdomeniu i, âte un punt ξ i, η i i, ir poi formăm sum n f ξ i, η i Ari i. i Aestă sumă se v numi sum Riemnn soită funţiei f, domeniului, desompunerii şi puntelor {ξ i, η i } i,n, şi o notăm u σ f; ξ i, η i. efiniţi. Fie R un domeniu ompt şi f : R. Funţi f se numeşte integrbilă Riemnn pe domeniul dă există I R stfel înât, pentru orie ε >, există δ > stfel înât, pentru orie desompunere u < δ şi orie r fi puntele ξ i, η i i i, n este stisfăută relţi: σ f; ξ i, η i I < ε. În estă situţie, numărul I se numeşte integrl dublă în sens Riemnn funţiei f pe domeniul şi se noteză prin fx, ydy. În bz definiţiei preedente ne rezultă, luând fx, y, x, y, ă f este integrbilă Riemnn pe şi Ari dy. 3 Teorem. Fie R un domeniu ompt şi f : R ontinuă pe. Atuni f este integrbilă pe domeniul.

Prezentăm în ontinure âtev zuri în re integrl dublă se pote lul, e reduându-se l lulul două integrle Riemnn obişnuite. efiniţi.3. omeniul se numeşte simplu în rport u x Oy dă pote fi reprezentt sub form: { x, y R x [, b], ϕ x y ψ x }, 4 unde ϕ, ψ : [, b] R x sunt funţii ontinue pe [, b] u ϕ x < ψ x, x, b.. omeniul se numeşte simplu în rport u x Ox dă pote fi reprezentt sub form: { x, y R y [, d], ϕ y x ψ y }, 5 unde ϕ, ψ : [, d] R sunt funţii ontinue pe [, d] u ϕ y < ψ y, y, d. Observţi.4 Observăm din definiţi de mi sus ă un domeniu este simplu în rport u x Oy dă orie prlelă dusă prin puntele intervlului [, b] l Oy interseteză Fr în ext două punte, u exepţi eventulă puntelor situte pe dreptele de euţii x su x b. O observţie nlogă re lo pentru zul domeniilor simple în rport u x Ox. y A 4 Gψ yψx A 3 A Gφ A x O x yφx xb Figure : omeniu simplu în rport u Ox Figur. simplu Oy Figur. simplu Ox Figur 3 nu e simplu in rport nii u Ox, nii u Oy. Lemm.5 Fie R un domeniu simplu în rport u x Oy şi funţi f : R ontinuă pe. Atuni funţi I : [, b] R, dtă prin I x ψx f x, y dy este ontinuă pe [, b], dei integrbilă Riemnn pe [, b].

emonstrţie. Să presupunem dei ă este dt de relţi 4. Făând shimbre de vribilă vom ve: ei, ψx gx,, f x, y dy y gx, t + t ψx, gx, ψx, g t ψx. fx, + t ψx ψx dt. Cum funţi din ultim integrlă, nottă hx, t, este ontinuă în rport u nsmblul vribilelor x, t pe [, b] [, ], ir ψx f x, y dy hx, tdt, în bz ontinuităţii integrlelor u prmetru vom ve ă funţi x dei funţi x I x este ontinuă pe [, b]. hx, tdt este ontinuă, Lemm.6 ă m fx, y M pe, ir f este ontinuă pe, simplu în rport u x Oy, tuni b ψx m Ari f x, y dy M Ari. 6 emonstrţie. su În bz relţiei de monotonie integrlei, vem ψx m dy ψx ψx f x, y dy M dy, ψx m ψx f x, y dy M ψx. Integrând estă relţie de l l b, obţinem 6. Următore teoremă pune în evidenţă un mod de lul l integrlelor duble pentru domenii simple în rport u un dintre xe. Teorem.7 Fie f : R R, integrbilă Riemnn pe domeniul. ă:. este simplu în rport u x Oy şi re reprezentre 4, tuni re lo formul b ψx f x, y dy f x, y dy. 7. este simplu în rport u x Ox şi re reprezentre 5, tuni re lo formul d ψy f x, y dy f x, y dy. 8 ϕy 3

emonstrţie. Vom demonstr dor relţi 7, elltă formulă rătându-se nlog. Să presupunem dei ă este dt de relţi 4. Să onsiderăm o desompunere domeniului, efetută u jutorul unor drepte prlele de form x x, x x,..., x x n, unde x < x <... < x n b este o diviziune intervlului [, b], şi unor urbe definite prin relţii de form unde y ϕ x, y ϕ x,..., y ϕ n x, ϕ x, ϕ x + ψx, n ϕ n x + ψx, n... ϕ n x + n ψx ψx. n Figur... În bz proprietăţii de ditivitte integrlei Riemnn în rport u intervlul, obţinem b ψx n x i ψx f x, y dy f x, y dy. ix i Folosind eeşi propriette, vem însă şi x i ψx f x, y dy x i + ϕ x ϕ x f x, y dy +... + În bz prorpietăţii de liniritte integrlei, vem x i ψx x i f x, y dy x i + x i x i ϕ x ϕ x x i x i x i ϕ x ϕ x f x, y dy +... + ϕ nx ϕ n x ϕ x ϕ x f x, y dy + f x, y dy. f x, y dy + x i x i ϕ nx ϕ n x f x, y dy. Aşdr, vom ve ă b ψx f x, y dy n n x i i jx i ϕ j x ϕ j x f x, y dy. 4

Fieărui termen l sumei duble din relţi nterioră i se pote pli Lem.6. Notăm Folosind Lem.6, obţinem ij {x, y x [x i, x i ], y [ϕ j x, ]} m ij inf ij fx, y, m ij Ari ij x i x i m ij sup ij fx, y. ϕ j x ϕ j x f x, y dy M ij Ari ij, de unde, prin sumre, n i j n m ij Ari ij b ψx f x, y dy n n M ij Ari ij. i j r, um f este ontinuă pe domeniul ompt ij, vlorile m ij şi M ij se ting, în bz Teoremei lui Weierstrss, în punte din domeniul ij, diă sumele din drept şi stâng relţiei preedente sunt sume Riemnn. Mi mult, norm desompunerii relizte de noi v tinde ătre ând n, ir um f este integrbilă pe, v rezult ă mbele sume tind ătre f x, y dy. e ii, relţi 7. Observţi.8 Uneori, pentru uşurre srierii, preferăm notţiile: b ψx b ψx f x, y dy not f x, y dy, d ψy ϕy f x, y dy not d dy ψy ϕy f x, y. În zul unui domeniu dreptunghiulr, [, b] [, d], se observă fptul ă est este simplu şi în rport u Oy, şi u Ox, putând fi reprezentt sub orire din formele 4 şi 5. Spre exemplu, putem lu şi ψx d pentru orie x [, b]. În est z, formulele 7 şi 8 devin, respetiv, [,b] [,d] [,b] [,d] f x, y dy f x, y dy b d d b f x, y dy f x, y dy b d dy d b f x, y dy, 9 f x, y. 5

Mi mult, dă f este o funţie u vribile seprte, diă f se pote srie sub form f x, y f x f y pentru orie x, y [, b] [, d], tuni integrl dublă se luleză un produs efetiv de două integrle Riemnn simple, diă: b d f x, y dy f x f y dy. [,b] [,d]. Proprietăţi le integrlei duble Teorem.9 Propriette de liniritte în rport u integrndul Fie un domeniu ompt din R, f, g două funţii integrbile pe şi α un număr nenul. Atuni funţiile f + g, α f sunt integrbile pe şi, în plus: f + g x, ydy f x, y dy + g x, y dy, α fx, ydy α f x, y dy. Teorem. Propriette de ditivitte în rport u domeniul ă şi şi sunt seprte printr-o urbă netedă, ir f este integrbilă pe, tuni f este integrbilă pe i, i, şi rezultă fx, ydy fx, ydy + fx, ydy. Reipro, dă f este integrbilă pe i tuni f este integrbilă pe şi re lo eeşi relţie. Teorem. Fie un domeniu ompt din R,ir f o funţie integrbilă pe. Atuni funţiile f este integrbilă pe şi re lo: f x, y dy f x, y dy. Teorem. monotonie ă f, g : R sunt integrbile pe şi fx, y gx, y, x, y, tuni fx, ydy gx, ydy. ă pentru orie x, y re lo tuni este devărtă şi ineglitte m ri m fx, y M fx, ydy M ri. Teorem.3 de medie pentru integrl dublă Fie un domeniu ompt din R şi f : R o funţie ontinuă pe. Atuni există un punt x, y stfel înât f x, y dy f x, y Ari. 6

. Interpretre meniă integrlei duble Considerăm o plă plnă, de grosime neglijbilă, vând în fiere punt densitte de msă dtă printr-o funţie ontinuă şi pozitivă ρ x, y.. ms plăii mterile este: M ρ x, y dy.. oordontele entrului de greutte l plăii mterile sunt dte de formulele: x G M x ρ x, y dy, y G M y ρ x, y dy. 3. momentul de inerţie l plăii mterile, sitută în plnul xoy, în rport u o dreptă d su u un punt P este: r x, y ρ x, y dy unde r r x, y este distnţ de l un punt urent l plăii, M x, y, l drept d, respetiv l puntul P. În prtiulr, momentele de inerţie I Ox şi I Oy le plăii mterile în rport u xele de oordonte Ox, respetiv Oy, sunt: I Ox y ρ x, y dy şi I Oy x ρ x, y dy. e semene, momentul de inerţie l plăii mterile în rport u origine xelor de oordonte este: I O x + y ρ x, y dy. Evident, re lo: I O I Ox + I Oy... Exemple Exeriţiul.4 Clulţi următorele integrle duble pe domeniile indite: [. sin x + y dy, unde, π ] [, π ]. Soluţie. Cum este dreptunghiulr, vem, în bz formulei 9, Cum I x π π π sin x + y dy os x + y π π sin x + y dy. sin x + os x, rezultă sin x + os x. 7

dy., unde [, ] [, ]. x + y + Soluţie. Obţinem I x dy x + y +, x + y + dy x + y + x + x +, de unde 3. x + 4 ln. x + 3 xy dy, unde este domeniul pln limitt de prbol de euţie y 4x şi de drept de euţie x. Soluţie. Fig 5. omeniul este simplu în rport u mbele xe de oordonte. rport u x Ox, vem: de unde 4. I y 4 y dy 4 y xy, xy x y y y6 dy 3 3. y y6 3, 4 y Considerându-l simplu în x + y dy, unde este domeniul pln limitt de urbele de euţii: y x şi y x. Soluţie. Figur 6 omeniul hşurt pe figură este simplu în rport u mbele xe de oordonte. { Considerându-l domeniu simplu în rport u x Oy, îl putem srie sub form : x x y x, dei x x x + y dy x 5 + x 3 x4 33 4. [ x y + y ] x y yx 8

{ y Considerând domeniu simplu în rport u x Ox, îl putem srie sub form : y x y, de unde 5. [ y x + y ] dy y y 3 3 + y 3 3 y6 y 3 [ x 3 x ] y 3 + xy dy dy 33 4. x + y dy, unde este domeniul pln mărginit de dreptele de euţii: y x, y x +, y şi y 3. Soluţie. Figur 7 ă privim domeniul în rport u x Oy, trebuie să-l desompunem est domeniu în trei domenii, şi 3, simple în rport u estă xă, poi vom ve, folosind Teorem., ă x + y dy + x + y dy + x + y dy. 3 omeniul mărginit de prlelogrmul ABC este însă simplu în rport u x Ox, putând fi sris sub form { x, y R y [, 3], y x y }. Atuni dei 6. I y 3 y y dy x + y, y x + y x3 y 3 3 + xy 3 xy xy 3 y3 xy y 3 3 y 3 dy y 3 + y dy 4. 3 3 dy, unde: { x, y R y 8x, y x, y + 4x 4 }. x 3 + y, Soluţie. Figur 8. omeniul este hşurt în figur de mi sus. Pentru lul, împărţim domeniul în trei subdomenii simple în rport u x Oy şi vem dy I x, 3 9 dy I x dy 8 I 3 3 x 9 48 8 x 8 3 x x 9 x 8x 8x 8x 4 4x 8 9 8x x dy x dy x + x 8 9 9 8 x 9 x + 8x 4 x 4 x 4 4x + 8x x 9. 3 x + 9, 9

Aşdr, I + I + I 3 3. 7. Să se luleze ms plăii plne mterile re oupă domeniul pln: { x, y R x y 7, y 7 x } şi re re densitte ρ x, y Soluţie. Figur 9. Avem M 3 y + 7. dy ρ x, y dy y + 7 7 y dy 7 + y y +7 3 7 y 7 + y dy 7. 8. Să se luleze momentele de inerţie in rport u xele de oordonte şi momentul de inerţie fţă de origine pentru pl mterilă plnă re oupă domeniul { x, y R x + y, x, y } şi re re densitte mterilă de msă dtă de ρ x, y + xy. Soluţie. Figur. Obţinem I Ox I Oy x x I O I Ox + I Oy 6. y + xy dy, x + xydy,.3 Shimbre de vribilă în integrle duble Considerăm două domenii ompte şi din R şi o trnsformre T :, de form x xu, v y yu, v, u, v, unde:. x, y sunt de lsă C ;. T este surjetivă; x u x x 3. Jobinul J u, v u v y y pe. u v O funţie u este proprietăţi v fi numită shimbre de vribile su de oordonte. Teorem.5 ă f este integrbilă pe, tuni re lo fx, ydy fxu, v, yu, v J u, v dudv.

Observţi.6 Sopul shimbării de vribile în integrl dublă este înlouire domeniului de integrre printr-un lt domeniu, sris, eventul, într-o formă mi simplă, e permite lulul mi uşor l integrlei..3. Shimbări de vribilă frevent utilizte. Coordonte polre Un dintre ele mi utilizte shimbări de vribile este treere de l oordonte rteziene l oordonte polre, şi se foloseşte în zul în re domeniul este un dis irulr, un setor irulr, o oronă irulră, et. În zul disului de rză r, trnsformre de oordonte este dtă prin { x ρ os θ y ρ sin θ, ρ, θ, unde { ρ, θ R ρ r, θ π }. x Jobinul trnsformării este: J ρ, θ ρ y ρ Figurile,. Coordonte polre generlizte x θ y ρ. θ ă domeniul este un dis elipti, un setor elipti, o oronă eliptiă, et. oordonte polre generlizte. În zul disului elipti definit prin } {x, y R x + y b, vom ve trnsformre { x ρ os θ y bρ sin θ, ρ, θ, unde { ρ, θ R ρ, θ π } În est z jobinul trnsformării este J ρ, θ bρ..3. Exemple Exeriţiul.7 Clulţi următorele integrle duble, pe domeniile plne speifite: sin x. + y dy, unde { x, y R π x + y 4π }. x + y Soluţie. Figurile, 3 Treem l oordonte polre. Vom ve { x ρ os θ y ρ sin θ, ρ [π, π], θ [, π]. Jobinul este dei sin x + y dy x + y J ρ, θ ρ, sin ρ π π ρ ρ dρdθ dθ sin ρ dρ 4π. π treem l

}. x y dy, unde: {x, y R x b + y b. Soluţie. omeniul este disul elipti de semixe, b >. Treem l oordonte polre generlizte. Vom ve x y b dy ρ bρdρdθ 3. π b dθ πb 3 ρ 3 ρ ρ dρ πb πb 3. ρ ρdρ x y dy, unde este domeniul pln mărginit de urbele de euţii: x + y ; y x; y 3x, >, x. Soluţie. omeniul de integrre este setorul irulr din figur de mi jos. Figur 4. Treem l oordonte [ polre. omeniul se trnsformă în domeniul l noilor vribile, π unde ρ [, ] şi θ 4, π ] dreptunghi u lturile prlele u xele de oordonte. Obţinem: 3 π ρ 3 ρdρdθ dθ ρ ρ dρ π3 π 36. 4 4. x + y 3 x y dy, unde este domeniul pln mărginit de dreptele d : x + y, d : x y, d 3 : x + y 3 şi d 4 : x y. Soluţie. Figurile 5, 6 Shimbăm vribilele prin: { x + y u x y v Atuni jobinul v fi x x J u, v u v y y u v ir integrl devine u 3 v dudv 3 x u + v y ; u [, 3], v [, ]. u v, u 3 du v dv 3. Exemplul.8 Să dăm un exemplu de lul pentru o integrlă impropie lrg utiliztă în teori probbilităţilor numită şi integrl lui Guss: e x.

[, [, Conform riteriului în α, rezultă imedit ă este onvergentă. Să înerăm să-i determinăm vlore. Ne vom oup de integrl improprie e x y dy I. Prin generlizre estă integrlă improprie este onvergentă dă există şi este finită limit lim n I n, unde I n : dy, ir Treând l oordonte polre, obţinem x y e n n : { x, y R x + y n }. I n π n ρe ρ dρ π e ρ n, de unde lim n I n π 4. Aşdr, π. Formul integrlă Riemnn-Green Aestă formulă integrlă ne dă legătur dintre integrl dublă pe un domeniu pln, înhis şi mărginit, şi integrl urbilinie pe frontier estui domeniu, onsidertă o urbă înhisă formtă dintr-un număr finit de re netede. Teorem. Fie R un domeniu mărginit de o urbă γ, de lsă C netedă şi fie γ, înhidere estui domeniu. Fie, de semene, P, Q funţii ontinue pe, împreună u derivtele prţile P y, Q. Presupunem ă este domeniu simplu în rport u mbele xe. În ipotezele x preedente re lo Q P x, y + Qx, ydy x P dy. 3 y γ emonstrţie. Presupunem ă este domeniu simplu în rport u x x. Integrl dublă P dy pote fi lultă pe domeniul simplu y {x, y x b, y ψx} şi vem b b P x, y ψx P y dy b b ψx P y dy P x, ϕ x P x, ϕ x b P x, y ϕ x ϕ x P x, ϕ x P x, ϕ x 3

P x, y C C C AB P x, y P x, y AB P x, y P x, y AB P x, y P x, y BC P x, y. γ A P x, y Figur 7. Am obţinut stfel P y dy P x, y. 4 γ Anlog se rtă ă Q x dy Qx, y. 5 γ in 4 5 rezultă prin dunre formul lui Green. Observţi. Formul rămâne vlbilă dă domeniul se desompune într-un număr finit de domenii simple, su dă γ este netedă pe porţiuni. Putem demonstr um o teoremă e re drept onseinţă independenţ de drum integrlei urbilinii de speţ dou. Teorem.3 Fie un domeniu simplu onex şi P, Q funţii ontinue pe împreună u derivtele prţile P y, Q. Presupunem ă este domeniu simplu, şi fie γ o urbă netedă înhisă inlusă x în. Următorele următorele firmţii sunt ehivlente: i P x, y + Qx, ydy. γ i P y Q, x, y. x emonstrţie. ii i ă pliăm formul lui Green, reltiv l domeniul mărginit de γ, obţinem Q P x, y + Qx, ydy x P dy. y γ ii i Reipro, presupunem ă deşi re lo i, există un punt P x, y stfel în est P y x, y Q x x, y. in ontinuitte derivtelor se pote presupune ă există un domeniu şi δ > stfel Q x P y > δ >. Apliăm formul lui Green, reltiv l domeniul, mărginit de γ, şi obţinem Q P x, y + Qx, ydy γ x P dy > y > δdy >. in estă ontrdiţie rezultă vlbilitte firmţiei ii i. 4

. Exemple Exeriţiul.4 Utilizând formul integrlă Riemnn-Green, lulţi următorele integrle urbilinii: [. x + y + y xy + lnx + ] x + y dy, unde C este frontier dreptunghiului C [, 4] [, ], prursă în sens trigonometri. Soluţie. Avem P x, y x + y, Q x, y xy + y ln x + x + y. Atuni Apliând Formul Riemnn-Green, obţinem C I R G Q x P y y. y dy 4. y + x dy, unde C : x + y, y. y dy 8. Soluţie. omeniul este determint de semidisul de rză din semiplnul superior. Figur 8. Vom ve I R G x y dy 3. C x x y dy x x x 4 3. x + y +x + y dy, unde C este onturul triunghiului ABC, u A, ; B, ; C, 3, prurs în sens trigonometri. Soluţie. A se observ figur următore. Figur 9. Obţinem I R G x y dy, unde euţiile dreptelor e mărgines domeniul sunt AB : y x, BC : y 4 x, CA : x. Aşdr, 4 x x x y dy 4 x 4 3. 5