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Forum "Reelle Analysis mehrerer Veränderlichen" - Länge einer Kurve
Länge einer Kurve < mehrere Veränderl. < reell < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
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Länge einer Kurve: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:39 Fr 08.06.2012
Autor: Ciotic

Eingabefehler: "{" und "}" müssen immer paarweise auftreten, es wurde aber ein Teil ohne Entsprechung gefunden (siehe rote Markierung)

Aufgabe
Gegeben seien die Funktion $f:\IR^{3}\to\IR$ und die Kurve $\gamma:[1,2]\to\IR^{3}$ mit $f(x,y,z)=\bruch{x^{2}}{z}$ und $\gamma(t)=\vektor{t^{2} \\ \bruch{4\wurzel{3}}{5}t^{\bruch{5}{2} \\ t^{3}}$.

a) Berechnen Sie die Länge $L(\gamma)$ der Kurve \gamma.

Hallo zusammen. Nachdem ich vieles im Internet und in unserem Skript über Kurvenintegrale/Länge von Kurven gelesen habe, bin ich irgendwie nicht sonderlich schlauer. Wie genau geht man in diesem Fall vor.

Mein Ansatz:

$\gamma^{(1)}(t)$ bilden und diesen Vektor dann normieren. Ich komme auf:
$|\gamma^{(1)}(t)|= \wurzel{2t^{2}+12t^{3}+9t^{4}}$.

Diesen würde ich dann im Bereich von 1 bis 2 integrieren. Danke !

        
Bezug
Länge einer Kurve: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:50 Fr 08.06.2012
Autor: schachuzipus

Hallo Ciotic,


> Gegeben seien die Funktion [mm]f:\IR^{3}\to\IR[/mm] und die Kurve
> [mm]\gamma:[1,2]\to\IR^{3}[/mm] mit [mm]f(x,y,z)=\bruch{x^{2}}{z}[/mm] und
> [mm]\gamma(t)=\vektor{t^{2} \\ \bruch{4\wurzel{3}}{5}t^{\bruch{5}{2} \\ t^{3}}[/mm].
>  
> a) Berechnen Sie die Länge [mm]L(\gamma)[/mm] der Kurve [mm]\gamma.[/mm]
>  Hallo zusammen. Nachdem ich vieles im Internet und in
> unserem Skript über Kurvenintegrale/Länge von Kurven
> gelesen habe, bin ich irgendwie nicht sonderlich schlauer.
> Wie genau geht man in diesem Fall vor.
>
> Mein Ansatz:
>  
> [mm]\gamma^{(1)}(t)[/mm] bilden und diesen Vektor dann normieren.
> Ich komme auf:
> [mm]|\gamma^{(1)}(t)|= \wurzel{\red{2}t^{2}+12t^{3}+9t^{4}}[/mm].

Verschrieben? [mm](2t)^2=4t^2[/mm]

>  
> Diesen würde ich dann im Bereich von 1 bis 2 integrieren.

Ja, woran scheitert's?

Klammere [mm]t^2[/mm] aus und ziehe es aus der Wurzel, dann hast du

[mm]\int\limits_1^2{t\cdot{}\sqrt{9t^2+12t+4} \ dt}=\int\limits_1^2{t\cdot{}\sqrt{(3t+2)^2} \ dt}[/mm]


Das mal als Anschubser ...

> Danke !

Gruß

schachuzipus


Bezug
                
Bezug
Länge einer Kurve: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:13 Fr 08.06.2012
Autor: Ciotic

Ja, das sollte eigentlich eine 4 werden. Danke soweit.

Ich komme dann auf 10 für die Länge.

Im nächsten Aufgabenteil soll man das Kurvenintegral erster Art berechnen. Kann es sein, dass da auch 10 rauskommt?


Bezug
                        
Bezug
Länge einer Kurve: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:41 Sa 09.06.2012
Autor: notinX

Hallo,

> Ja, das sollte eigentlich eine 4 werden. Danke soweit.
>
> Ich komme dann auf 10 für die Länge.

[ok]

>
> Im nächsten Aufgabenteil soll man das Kurvenintegral
> erster Art berechnen. Kann es sein, dass da auch 10
> rauskommt?
>    

Nein, schau Dir die Definition des Kurvenintegrals nochmal an.

Gruß,

notinX

Bezug
                                
Bezug
Länge einer Kurve: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:48 So 10.06.2012
Autor: Ciotic

Ok. für das Kurvenintegral erster Art gilt:

[mm] \integral_{a}^{b}{f(\gamma(t))||\gamma^{(1)}(t)||_{2} dt} [/mm]

In meinem Beispiel:

[mm] \integral_{\gamma}{f(x,y,z)ds}=\integral_{\gamma}{\bruch{x^{2}}{z}ds}=\integral_{1}^{2}{\bruch{t^{4}}{t^{3}}\wurzel{(3t+2)^{2}}}=\integral_{1}^{2}{t(3t+2)} [/mm]

Das wäre dann doch das gleiche Integral wie bei der Längenberechnung mit 10 als Ergebnis. Wo liegt mein Fehler ?

Danke !

Bezug
                                        
Bezug
Länge einer Kurve: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:15 So 10.06.2012
Autor: fred97

Es ist doch [mm] ||\gamma'(t)||=t\cdot{}(3t+2) [/mm]

fred

Bezug
                                                
Bezug
Länge einer Kurve: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:16 So 10.06.2012
Autor: Ciotic

Ja, dass ist mir auch gerade aufgefallen, ich habe ein t vergessen.

Schlussendlich komme ich auf [mm] \bruch{191}{12}. [/mm] Ist das korrekt?

Danke !

Bezug
                                                        
Bezug
Länge einer Kurve: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:15 So 10.06.2012
Autor: notinX


> Ja, dass ist mir auch gerade aufgefallen, ich habe ein t
> vergessen.
>
> Schlussendlich komme ich auf [mm]\bruch{191}{12}.[/mm] Ist das
> korrekt?

Ja.

>  
> Danke !

Gruß,

notinX

Bezug
                                                                
Bezug
Länge einer Kurve: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:22 So 10.06.2012
Autor: Ciotic

Danke !

Bezug
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