< Return to Video

PEALKIRI: Konservatiivsete Vektorväljade Suletud Kurvi Joonte Integraalid

  • 0:00 - 0:04
    Eelmises videos näegime, et kui vektorväli saab olla
  • 0:04 - 0:13
    kirjutatud vektorvälja teekallakuna-- või teist moodi
  • 0:13 - 0:17
    saaksime me öelda: see oleks võrdne meie suure
  • 0:17 - 0:23
    osalise f'ga suhtes x'ga korda i plus meie suur osaline f, meie
  • 0:23 - 0:28
    skalaarväli suhtes y'ga korda j; ja ma lihtsalt kirjutan
  • 0:28 - 0:31
    selle mitut moodi, et sa mäletaksid, mis on teekallak
  • 0:31 - 0:35
    --aga me nägime, et kui meie vektorväli on
  • 0:35 - 0:39
    skalaarvälja teekallak, siis me kutsume seda konservatiivseks.
  • 0:39 - 0:48
    Seega, see ütleb meile, et f on konservatiivne vektorväli.
  • 0:51 - 0:54
    Ja see ütleb ka, et see oli suur äravõtt
  • 0:54 - 0:58
    eelmisest videost, joonintegraal kohal f kahe punkti vahel
  • 0:58 - 1:06
    --las ma joonistan kaks punkti siia; seega, las ma joonistan enda
  • 1:06 - 1:09
    koordinaadid, et me teaksime, et me asetseme xy-tasandil.
  • 1:09 - 1:13
    Mu teljed: x-telg, y-telg.
  • 1:13 - 1:17
    Ütleme, et mul on punkt, et mul on see punkt ja see punkt,
  • 1:17 - 1:20
    ja mul on kaks erinevat teed nende kahe punkti vahel.
  • 1:20 - 1:24
    Seega, mul on punkt 1, see läheb umbes nii,
  • 1:24 - 1:27
    seega ma nimetan selle c1'ks ja see läheb selles suunas.
  • 1:30 - 1:32
    Ja siis mul on, võib-olla kahes erinevas rohelise varjundis,
  • 1:32 - 1:38
    c2 läheb nii.
  • 1:38 - 1:41
    Nad mõlemad algavad siit ja lähevad sinna.
  • 1:41 - 1:44
    Me õppisime viimases videos, et joone integraal
  • 1:44 - 1:48
    on sõltumatu tee ükskõik, millise kahe punkti vahel.
  • 1:48 - 1:58
    Seega, praegusel juhul joone integraal mööda c1 kohal f punkt dr
  • 1:58 - 2:04
    on võrdne joone integraaliga c2, üle
  • 2:04 - 2:11
    tee c2, kohal f punkt dr. Joon, kui meil on potentsiaal
  • 2:11 - 2:14
    piirkonnas, ja me võime olla kus tahes, siis joone
  • 2:14 - 2:18
    integraal ükskõik, millise kahe punkti vahel, on sõltumatu teekonnast.
  • 2:18 - 2:19
    See on konservatiivse välja hea omadus.
  • 2:19 - 2:21
    Mis ma nüüd teha tahan selles videos on, et teha väike
  • 2:21 - 2:24
    üldistamine eelmise video äravõtust.
  • 2:24 - 2:26
    See on tegelikult päris tähtis üldistus; see võib
  • 2:26 - 2:28
    olla juba ilmne sulle.
  • 2:28 - 2:30
    Mul on see juba siia kirjutatud; ma võin natuke
  • 2:30 - 2:31
    ümberkorraldada seda võrdust.
  • 2:31 - 2:33
    Las ma teen seda.
  • 2:33 - 2:35
    Seega, las ma korraldan selle ümber.
  • 2:35 - 2:37
    Ma kirjutan selle lihtsalt oranžis uuesti.
  • 2:37 - 2:43
    Seega, joone integraal c1 teel punkt dr miinus-- ma lihtsalt lähen
  • 2:43 - 2:49
    lahutan selle mõlemalt poolt-- miinus joone integraal c2 kohal
  • 2:49 - 2:53
    f punkt dr hakkab võrduma 0'ga.
  • 2:53 - 2:56
    Kõik, mis ma tegin, oli et ma võtsin äravõtu eelmisest videost ja
  • 2:56 - 2:58
    lahutasin selle mõlemast poolest.
  • 2:58 - 3:04
    Me õppisime mitmed videod tagasi, et kui meil on tegemist
  • 3:04 - 3:09
    vektorvälja joone integraaliga-- mitte skalaarvälja
  • 3:09 - 3:11
    --koos vektori väljaga, tee suund
  • 3:11 - 3:12
    on oluline.
  • 3:12 - 3:20
    Me õppisime, et joone integraal üle, ütleme, c2 kohal f punkt
  • 3:20 - 3:27
    dr, on võrdne negatiivse miinus c2 joone integraaliga
  • 3:27 - 3:33
    kohal f punkt dr, kus me tähistasime, et miinus c2 on sama teekonnaga, nagu
  • 3:33 - 3:36
    c2, ainult et vastupidises suunas.
  • 3:36 - 3:39
    Seega, näiteks, miinus c2 kirjutaksin ma sellisena-- las ma
  • 3:39 - 3:42
    teen selle teise värviga --seega, ütleme, et see on miinus
  • 3:42 - 3:47
    c2, see oleks tee, nagu c2-- ma nimetan selle
  • 3:47 - 3:49
    minus c2'ks --aga selle asemel, et minna selles suunas, ma nüüd
  • 3:49 - 3:51
    lähen selles suunas.
  • 3:51 - 3:53
    Seega, ära tee välja vana c2 nooltest.
  • 3:53 - 3:56
    Nüüd me alustame sealt ja tuleme tagasi siia.
  • 3:56 - 3:58
    Seega, see on miinus c2.
  • 3:58 - 4:00
    Või me võiksime kirjutada, me võiksime panna, miinus teisel
  • 4:00 - 4:06
    pool ja me võiksime öelda, et negatiiv c2 joone
  • 4:06 - 4:14
    integraalist mööda c2 kohal f punkt dr teed on võrdne
  • 4:14 - 4:20
    joone integraaliga üle f punkt dr vastupidise suuna. Kõik, mis ma tegin,
  • 4:20 - 4:22
    oli et ma vahetasin negatiivse teisel poolel; korrutasin
  • 4:22 - 4:23
    mõlemad pooled negatiivse 1'ga.
  • 4:23 - 4:28
    Seega, asendame-- selles võrduses on meil miinus
  • 4:28 - 4:31
    c2 tee; meil on see siin, ja meil on see täpselt
  • 4:31 - 4:34
    siin --seega, me võiksime lihtsalt asendada selle
  • 4:34 - 4:35
    sellega siin.
  • 4:35 - 4:36
    Seega, las ma teen seda.
  • 4:36 - 4:38
    Ma kirjutan esimese osa kõigepealt.
  • 4:38 - 4:43
    Seega, integraal mööda c1 kohal f punkt dr kurvi,
  • 4:43 - 4:49
    miinus joone integraal mööda c2 asemel, ütleme pluss
  • 4:49 - 4:51
    integraal mööda miinus c2'te.
  • 4:51 - 4:56
    See-- las ma vahetan roheliseks --see kehtestus
  • 4:56 - 4:57
    on sama asi, mis see.
  • 4:57 - 5:01
    Selle kurvi negatiiv, või joone integraal mööda seda
  • 5:01 - 5:05
    teed on sama, mis joone integraal, positiivne
  • 5:05 - 5:07
    joone integraal mööda vastupidist suunda.
  • 5:07 - 5:14
    Seega, ütleme pluss c2 kohal f punkt dr joone integraal
  • 5:14 - 5:19
    on võrdne 0'ga.
  • 5:19 - 5:21
    Nüüd on asi huvitav.
  • 5:21 - 5:24
    Vaatame, mis on c1 ja miinus c2
  • 5:24 - 5:27
    teede kombinatsioon.
  • 5:27 - 5:28
    c1 algab siit.
  • 5:28 - 5:30
    Las ma võtan hea, elava värvi.
  • 5:30 - 5:33
    c1 algab siit selles punktis.
  • 5:33 - 5:37
    See liigub sellest punktist mööda seda c1 kurvi ja
  • 5:37 - 5:38
    lõppeb selles punktis.
  • 5:38 - 5:40
    Ja siis me teeme miinus c2'e.
  • 5:40 - 5:44
    Miinus c2 algab sellest punktist ja läheb ja tuleb tagasi
  • 5:44 - 5:46
    algsesse punkti; see viib lõpule tsükli.
  • 5:46 - 5:48
    Seega, see on suletud joone integraal.
  • 5:48 - 5:52
    Kui sa kombineerid selle, võime me selle ümber kirjutada.
  • 5:52 - 5:54
    Jäta meelde, see on lihtsalt tsükkel.
  • 5:54 - 5:56
    Tagurdades seda, selle asemel, et kaks venda siit alustaksid
  • 5:56 - 5:58
    ja siia läheksid, ma nüüd võin alustada siit, minna terve tee
  • 5:58 - 6:01
    sinna, ja siis tulla terve tee tagasi siia
  • 6:01 - 6:03
    tagurpidise c2 tee peale.
  • 6:03 - 6:07
    Seega, see on samaväärne suletud joone integraaliga.
  • 6:07 - 6:12
    See on sama asi, mis integraal mööda suletud teed.
  • 6:12 - 6:16
    Ma mõtlen, et me võiksime kutsuda suletud teed ehk c1 pluss
  • 6:16 - 6:18
    miinus c2'ks, kui me tahaksime olla üksikasjalik
  • 6:18 - 6:19
    suletud tee suhtes.
  • 6:19 - 6:23
    Aga see võiks olla, ma joonistasin c1 ja c2 või miinus c2 omavoliliselt;
  • 6:23 - 6:30
    see võib olla mistahes suletud tee, kus meie vektori väljal f on
  • 6:30 - 6:33
    potentsiaal, või kus see on skalaarse välja teekallak,
  • 6:33 - 6:35
    või kus see on konservatiiv.
  • 6:35 - 6:39
    Ja seda võib kirjutada c1 suletud teena, pluss
  • 6:39 - 6:46
    vastupidine c2 kohal f punkt dr. See on lihtsalt ümberkirjutus
  • 6:46 - 6:49
    sellest, ja see hakkab olema võrdne 0'ga.
  • 6:49 - 6:53
    Ja see on meie äravõtt selle video puhul.
  • 6:53 - 6:56
    See on, sa võid seda vaadata kaasnevana.
  • 6:56 - 6:59
    See on üsna allarippuv järeldus, mida sa saad teha
  • 6:59 - 7:02
    pärast seda järeldust.
  • 7:02 - 7:06
    Seega, nüüd me teame, et kui meil on vektori väli, mis on
  • 7:06 - 7:10
    skalaarvälja teekallak mingis piirkonnas, või ehk üle
  • 7:10 - 7:13
    terve xy-tasandi-- ja seda kutsutakse f'i potentsiaaliks;
  • 7:13 - 7:15
    see on potentsiaalne funktsioon.
  • 7:15 - 7:17
    Tihtilugu on see negatiivne sellest, aga negatiivsustega
  • 7:17 - 7:22
    on lihtne mässata --aga kui meil on vektorväli, mis on
  • 7:22 - 7:25
    skalaarvälja teekallak, me nimetame seda
  • 7:25 - 7:26
    vektorvälja konservatiiviks.
  • 7:26 - 7:30
    See ütleb meile, et mistahes punktis selles regioonis, kus see tõene on,
  • 7:30 - 7:34
    joone integraal ühest punktist teise on
  • 7:34 - 7:36
    sõltumatu teekonnast; seda õppisime me
  • 7:36 - 7:37
    eelmisest videost.
  • 7:37 - 7:43
    Ja sellepärast, suletud tsükkli joone integraal, või suletud
  • 7:43 - 7:46
    joone integraal, seega, kui me võtame mingi muu koha, kui me võtame
  • 7:46 - 7:53
    mistahes muu suletud joone integraali või me võtame vektorvälja
  • 7:53 - 7:57
    joone integraali mistahes suletud tsüklis, hakkab see olema 0, sest
  • 7:57 - 7:59
    see on sõltumatu teekonnast.
  • 7:59 - 8:02
    Seega, see on hea äravõtt siit, et kui sa tead, et
  • 8:02 - 8:05
    see on konservatiiv, kui sa kunagi näed midagi sellist:
  • 8:05 - 8:11
    kui sa näed seda f punkt dr ja keegi palub sul hinnata
  • 8:11 - 8:14
    seda teades, et f on konservatiiv, või teades, et f
  • 8:14 - 8:17
    on mõne teise funktsiooni teekallak, või teades, et f on
  • 8:17 - 8:20
    sõltumatu teekonnast, sa võid koheselt öelda, et see
  • 8:20 - 8:24
    hakkab olema võrdne 0'ga, mis lihtsustab matemaatikat päris palju.
Title:
PEALKIRI: Konservatiivsete Vektorväljade Suletud Kurvi Joonte Integraalid
Description:

Showing that the line integral along closed curves of conservative vector fields is zero

more » « less
Video Language:
English
Duration:
08:25

Estonian subtitles

Revisions