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Kurvenintegral berechnen

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Integration

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Mathestud1

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09:53 Uhr, 29.06.2018

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ysin(c)c2dc
mit y:[0,1]->C; t->e2πit

Hallo, für meine Matheübung soll ich einen Haufen solcher Integrale berechnen. Wäre top wenn mir jemand dieses Integral hier als Musterbeispiel zeigen könnte, damit ich den Rest selbst schaffe!
Online-Nachhilfe in Mathematik
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pwmeyer

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12:01 Uhr, 29.06.2018

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Hallo,

die Aufgabe sieht so aus, als ob Ihr sie mit der allgemeinen Cauchy-Integralformel oder allgemeiner mit dem Residuensatz lösen sollt.

Was kommt in Frage?

Schreib mal gegebenenfalls hierhin die Integralformel oder den Residuensatz und erkläre, was Du daran nicht verstehst.

Gruß pwm
Mathestud1

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12:11 Uhr, 29.06.2018

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Ok.....
also beides habe ich noch nie gehört.
Eigentlich hatten wir bisher nur partielle Integration, Substitiution und haben nur ein paar allgemeine Sätze zu Kurvenintegralen aufgeschrieben.

Kann ich das nicht auf eine andere Weise lösen?
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ledum

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21:19 Uhr, 30.06.2018

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Hallo
wirklich nix über komplexe Funktionen?
Gruß ledum
Mathestud1

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10:21 Uhr, 01.07.2018

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Also komplexe Funktionen im Allgemeinen hatten wir schon, allerdings habe ich von den beiden oben beschriebenen Sätzen noch nichts gehört.

Schreibe doch einfach mal einen Anfang hin, wie man das Integral berechenen kann und dann sehe ich ja ob das im Bereich des Möglichen für mich liegt.
Mathestud1

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09:23 Uhr, 05.07.2018

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Hallo nochmal,

gestern hat unser Prof nun die Cauchy-Integralformel f(c)=12πiyf(ξ)ξ-cdξ mit uns gemacht, allerdings hat er immer noch kein Beispiel gezeigt, wie man jetzt konkret ein solches Integral wie oben ausrechnet!

Man müsste doch jetzt die Grenzen von 0 bis 2π einsetzen können, nur wie sieht der Rest konkret aus, wäre super wenn mir jemand dieses Beispiel erklären könnte!

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ermanus

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18:00 Uhr, 05.07.2018

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Hallo,
ich will mal versuchen mit den Versatzstücken auszukommen, die dir
mittlerweile bekannt sein könnten:

Es ist sin(c)=n=0(-1)n(2n+1)!c2n+1=c-c3/6+c5(...)
Damit ergibt sich der Integrand als
sin(c)c2=1c+g(c), wobei g(c) eine Potenzreihe mit dem gleichen
Konvergenzradius wie sin(c) ist.
Man kann also das Integral zerlegen:
γsin(c)c2dc=γdcc+γg(c)dc.
Eine Potenzzreihe besitzt in ihrem Konvergenzbereich eine Stammfunktion,
(die man z.B. durch gliedweise Integration erhalten kann).
Das Integral einer Funktion, die Ableitung einer Stammfunktion
ist, längs einer geschlossenen Kurve ist aber 0.
Also bleibt γdcc. Das ist 2πi.

Gruß ermanus



Mathestud1

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08:52 Uhr, 06.07.2018

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Vielen Dank schonmal, nur hast du gar nicht verwendet, dass t-->e2πit, weil das steht doch nicht ohne Grund in der Aufgabe oder?
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ermanus

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09:01 Uhr, 06.07.2018

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Das ist die "Standardkurve", der einmal durchlaufene Einheitskreis
mit Mittelpunkt 0.
Du kannst ja mal c=e2πit in das Integral dcc
substituieren, dann bekommst du

012πidt=2πi.

Mathestud1

Mathestud1 aktiv_icon

22:47 Uhr, 06.07.2018

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Ich hoffe ich habe das jetzt so verstanden, dass ich das auch auf ein anderes Integral anwenden kann?!
Für yexp(c)cdc und die Kurve y:[0,2π]C,y(t)=eit gilt:

exp(c)=n=0cnn!=1+x+x22+...
-> exp(c)c=1c+g(c), wobei g(c) eine Potenzreihe mit dem gleichen
Konvergenzradius ∞ wie exp(c) ist.
->yexp(c)cdc=ydcc+yg(c)dc
Eine Potenzzreihe besitzt in ihrem Konvergenzbereich eine Stammfunktion, das Integral einer Funktion, die Ableitung einer Stammfunktion ist, längs einer geschlossenen Kurve ist aber 0.
->es bleibt: ydcc mit c=eit und dc=ieitdt
->02πidt=i

Stimmt das soweit oder ist irgendwo ein größerer Fehler???
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ermanus

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23:00 Uhr, 06.07.2018

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02πidt=2πi.
Sonst hast du das richtig verstanden :-)

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