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Kurvenintegral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:31 So 25.05.2008
Autor: chrisi99

Aufgabe
Löse das Linienintegral:

[mm] L=\integral_{C}{(2x+yz)dx+(xz-z)dy+(xy-y)dz} [/mm]

entlang der Kurve [mm] x(t)=\vektor{sin(t) \\ cos(t) \\ 1} [/mm]

Hallo Leute!

ich stehe (wieder mal) auf der Leitung :(

wie ist hier vorzugehen?

ich "setze die Kurve in mein Integral ein":

[mm] L=\integral_{t0}^{t1}{\bruch{dx}{dt}((2 sin(t) +cos(t)))dx+\bruch{dy}{dt}((sin(t)-1))dy+\bruch{dz}{dt}((sin(t) cos(t) -cos(t)))dz} [/mm] dt

[mm] \bruch{d\vec{x}}{dt}=\vektor{2cos(t)-sin(t) \\ -cos(t) \\ cos(x)^2 -sin(x)(sin(x)-1)} [/mm]

[mm] =\vektor{dx/dt \\ dy/td \\ dz/dt} [/mm]

das oben einsetzen und dann integrieren?

ist das so weit richtig? Oder sehr umständlich, oder gar gänzlich falsch? ;)

schönen Sonntag!

Lg

        
Bezug
Kurvenintegral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:07 So 25.05.2008
Autor: rainerS

Hallo!

> Löse das Linienintegral:
>  
> [mm]L=\integral_{C}{(2x+yz)dx+(xz-z)dy+(xy-y)dz}[/mm]
>  
> entlang der Kurve [mm]x(t)=\vektor{sin(t) \\ cos(t) \\ 1}[/mm]
>  
> Hallo Leute!
>  
> ich stehe (wieder mal) auf der Leitung :(
>  
> wie ist hier vorzugehen?
>  
> ich "setze die Kurve in mein Integral ein":
>  
> [mm]L=\integral_{t0}^{t1}{\bruch{dx}{dt}((2 sin(t) +cos(t)))dx+\bruch{dy}{dt}((sin(t)-1))dy+\bruch{dz}{dt}((sin(t) cos(t) -cos(t)))dz}[/mm]
> dt

[ok]

> [mm]\bruch{d\vec{x}}{dt}=\vektor{2cos(t)-sin(t) \\ -cos(t) \\ cos(x)^2 -sin(x)(sin(x)-1)}[/mm]
>  
> [mm]=\vektor{dx/dt \\ dy/td \\ dz/dt}[/mm]

[notok]

Woher kommt diese Beziehung?

Du hast doch

[mm]\vec{x}(t)=\vektor{\sin(t) \\ \cos(t) \\ 1}[/mm]

also:

[mm]\bruch{d\vec{x}}{dt}=\vektor{ \cos t\\-\sin t \\0}[/mm]

> das oben einsetzen und dann integrieren?

Ja.

Viele Grüße
   Rainer

Bezug
                
Bezug
Kurvenintegral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:24 So 25.05.2008
Autor: chrisi99

Oh, das Falsche abgeleitet, danke für deinen Hinweis!

das Integral sieht dann so aus:



[mm] \integral_{t=t1}^{t2}{-cos(t) (2sin(t)+cos(t))+sin(t)(sin(t)-1)+0 dt}=\integral_{t1}^{t2}{(-2 cos(t)sin(t)-cos(t)^2+sin(t)^2-sin(t)dt}= \integral_{t1}^{t2}{(-2 cos(t)sin(t)-sin(t)-1) dt} [/mm]

Die Frage ist nur, wie ich die Integrationsgrenzen t1 und t2 bestimmen kann.

die Kurve geht von A(-1,0,0) und B(1,0,0);

kann ich  [mm] x(t_{1})=\vektor{sin(t_{1}) \\ cos(t_{1}) \\ 1} [/mm] = [mm] \vektor{-1 \\ 0 \\ 0} [/mm] hernehmen und t1 zu [mm] -\pi/2 [/mm]

und analog t2 zu [mm] \pi/2 [/mm] ?

lg

Bezug
                        
Bezug
Kurvenintegral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:31 So 25.05.2008
Autor: rainerS

Hallo!

> Oh, das Falsche abgeleitet, danke für deinen Hinweis!
>  
> das Integral sieht dann so aus:
>  
>
>
> [mm]\integral_{t=t1}^{t2}{-cos(t) (2sin(t)+cos(t))+sin(t)(sin(t)-1)+0 dt}=\integral_{t1}^{t2}{(-2 cos(t)sin(t)-cos(t)^2+sin(t)^2-sin(t)dt}= \integral_{t1}^{t2}{(-2 cos(t)sin(t)-sin(t)-1) dt}[/mm]
>  
> Die Frage ist nur, wie ich die Integrationsgrenzen t1 und
> t2 bestimmen kann.
>  
> die Kurve geht von A(-1,0,0) und B(1,0,0);
>  
> kann ich  [mm]x(t_{1})=\vektor{sin(t_{1}) \\ cos(t_{1}) \\ 1}[/mm] =
> [mm]\vektor{-1 \\ 0 \\ 0}[/mm] hernehmen und t1 zu [mm]-\pi/2[/mm]

Das passt nicht, denn die Kurve geht nicht durch A(-1,0,0) und B(1,0,0). Du hast gerade für die dritte Komponente 1=0 hingeschrieben. Ich nehme an, es ist der Halbkreis um den Mittelpunkt (0,0,1) gemeint.

Viele Grüße
   Rainer

Bezug
                                
Bezug
Kurvenintegral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:40 So 25.05.2008
Autor: chrisi99

danke für deine Antwort!

wie erkennst du das an der Angabe?

ergal wie ich den Parameter wähle, z=1 kann ich ja nie in die Punkte legen?

Wie würden t1 und t2 für den Halbkreis lauten? t1=0 und [mm] t2=\pi/2 [/mm] ?

lg

Bezug
                                        
Bezug
Kurvenintegral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:18 So 25.05.2008
Autor: rainerS

Hallo!

> danke für deine Antwort!
>  
> wie erkennst du das an der Angabe?

Schau dir die Angabe an:

[mm] \vec x(t) = \vektor{\sin t \\ \cos t \\ 1} [/mm]

Erstmal liegt die Kurve vollständig in der Ebene $z=1$. Dort gilt: [mm] $x^2+y^2=1$, [/mm] also leigen alle Punkte der Kurve auf der Kreislinie mit Radius 1 und Mittelpunkt $(0,0,1)$ in der Ebene $z=1$.

Deine Punkte A und B liegen nicht auf dieser Kreislinie, also passt es nicht zusammen. Du musst diesen Widerspruch auflösen, denn so ergibt die Aufgabe keinen Sinn.

Wie lautet die Aufgabe genau?

Viele Grüße
   Rainer

Bezug
                                                
Bezug
Kurvenintegral: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:20 So 25.05.2008
Autor: chrisi99

Aufgabe
Bestimme das Linienintegral

[mm] \integral_{C}{(2x+yz)dx +(xy-z)dy +(xy-z)dz} [/mm] entlang der Kurve x(t)={sin(t), cos(t),1} von A(-1,0,0) nach B(1,0,0)

Ist das Integral wegunabhängig?

das ist der genaue Wortlaut.

Lg

Bezug
                                                        
Bezug
Kurvenintegral: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:06 Mo 26.05.2008
Autor: rainerS

Hallo!

> Bestimme das Linienintegral
>
> [mm]\integral_{C}{(2x+yz)dx +(xy-z)dy +(xy-z)dz}[/mm] entlang der
> Kurve x(t)={sin(t), cos(t),1} von A(-1,0,0) nach B(1,0,0)
>  
> Ist das Integral wegunabhängig?
>  das ist der genaue Wortlaut.

Wie ich schon schrieb, ist die Aufagbe in sich widersprüchlich, weil die angegebene Kurve nicht durch die Punkte A und B geht.

Zur Wegunabhängigkeit: notwendig dazu ist, dass die Rotation des zu integrierenden Vektorfeldes 0 nist. Ist das der Fall?

Viele Grüße
  Rainer

Bezug
                                                                
Bezug
Kurvenintegral: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:04 Di 27.05.2008
Autor: chrisi99

Es war ein Druckfehler in der Angabe....

so viel dazu ;)

danke für eure Hilfe! :)

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