PROBLEMAS DE TEOREMA DE GREEN
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- María Pilar del Río Ruiz
- hace 7 años
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1 PROBLEMAS E TEOREMA E GREEN ENUNIAO EL TEOREMA Se un curv simple cerrd suve rozos oriend posiivmene se F(; (P;Q un cmpo vecoril cus funciones coordends ienen derivds prciles coninus sore un región ier que coniene l región cod por. Enonces: da F dr Pd Qd PROBLEMAS RESUELTOS. Trnsformción de un inegrl de líne en un de áre. Evlur d d donde es l curv ringulr que une los punos (; (; (; oriend posiivmene. - SOLUIÓN: L gráfic indic l región encerrd por l curv. Tenemos: P( ; Q( ; Por lo no: d d da dd d 6 ( 6 ( d Nóese que si huiérmos hecho l inegrl de líne hrímos enido que hcer inegrles con ls correspondienes prmerizciones.
2 . eerminción de un áre medine un inegrl de líne. eermine el áre de l región limid por l hipocicloide que iene l ecución vecoril r( i j SOLUIÓN: e l prmerizción de l curv enemos: / / - - Sumndo miemro miemro enemos: / / ± ( / / / A / ( / ( / ( / dd d / Ese cálculo ejecudo como inegrl de áre es mu complicdo. El eorem de Green nos permie rnsformr es inegrl en un de líne usndo como recori l hipocicloide del enuncido definiendo un función propid pr l inegrción. Vemos: El áre de un región viene dd por A da. Por lo no pr plicr Green deerímos enconrr funciones P Q /. Un pr de funciones cills que cumplen es condición son P Q. Si recordmos l prmerizción escriimos: d - d d d Luego: A da d Pd Qd d d d ( 6 d d e es mner conmos con un herrmien más pr oener el áre de l región encerrd por un curv cerrd que se sum l méodo en coordends polres viso en Análisis II l cálculo por inegrl de áre que ejecumos cundo enemos l epresión cresin de l curv.
3 . Limiciones en l plicción del Teorem de Green. do F(; (P;Q (- i j / ( lculr su inegrl de líne sore el círculo lculr da donde es l región encerrd por l curv del puno. c iscuir si esos resuldos esán de cuerdo o no con el Teorem de Green. SOLUIÓN: Prmericemos el círculo. d d d d P( ( ; ( Q( ( ; ( d Pd d Qd d d Inegrndo endremos sí: Pd Qd ( d Hciendo los cálculos direcmene en coordends cresins es: ( ( ( ( ( ( da c Aprenemene esos resuldos conrdirín el Teorem de Green. Sin emrgo ese úlimo no es plicle l región en cuesión ddo que ls funciones P Q no ienen derivds prciles coninus en el puno (; que esá conenido en l región.
4 . Aplicción del eorem de Green un prolem físico sore un región con gujeros. eerminr el momeno de inerci de un rndel homogéne de rdio inerno rdio eerno ms M respeco uno de sus diámeros. SOLUIÓN: eerminremos el momeno de inerci respeco l diámero colinel con el eje. e Físic semos que: I da onde es l densidd superficil de l rndel supues consne ddo que es homogéne. Es región no es simplemene cone pero como se vio en l eorí se puede eender el eorem de Green ese ipo de regiones con gujeros siendo: da Pd Qd Pd Qd Por lo no podremos clculr l inegrl dole del momeno de inerci como dos inegrles. Pr ello deemos enconrr funciones P Q les que: ; ommos por ejemplo : Q ; P Aplicndo Green con es función enemos: I da d d d d d d ( Prmerizndo ess curvs enemos d d d d Reemplzndo con eso en ( endremos:
5 ( ( ( d d d I ( ( ( ( ( ( ( ( M d d d És es l mner esándr de epresr un momeno de inerci: como el produco de un longiud o sum de longiudes l cudrdo por l ms del rígido.
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