Příklad 3
Spočtěte křivkový integrál podél křivky x^2+y^2=r*y , jde o kružnici .
> | restart:with(student):with(plots):with(VectorCalculus): |
Warning, the name changecoords has been redefined
Warning, the assigned names <,> and <|> now have a global binding
Warning, these protected names have been redefined and unprotected: *, +, ., Vector, diff, int, limit, series
> | Int(2*r+y-x,s=gamma..``); |
Nakreslení křivky - nutné zvolit pevné r=1 .
> | implicitplot(x^2+y^2=1*y,x=-1..2*Pi,y=-1..2*Pi,numpoints=5000, scaling=constrained); |
# Parametr scaling určuje měřítka na souřadnicových osách, CONSTRAINED (stejná), UNCONSTRAINED (různá). Parametr numpoints zadán pro "hladké" vykreslení kružnice.
Křivku parametrizujeme známými rovnicemi
> | par:=x=r/2*cos(t),y=r/2+r/2*sin(t),t=0..2*Pi; |
Počítáme tedy integrál
> | Lineint(2*r+y-x,par); |
Výsledkem je
> | v:=value(%); |
Systém Maple neumí tento integrál spočítat přímo, ale po zavedení známé rovnice a požadavku na r>0 vše dopočítá
> | assume(r>0); |
# Přidá podmínku pro hodnoty r .
> | simplify(v,{sin(t)^2+cos(t)^2=1}); |
# Pomocí druhého parametru je možné zadat rovnice, kterými Maple zjednoduší výraz zadaný prvním parametrem.
Připomeňme ještě možnost odstranění podmínky na r .
> | r:='r'; |
# Následující příkaz ukazuje, že podmínka na r byla odstraněna.
> | simplify(v,{sin(t)^2+cos(t)^2=1}); |
Výpočet pomocí knihovny VectorCalculus
> | PathInt( 2*r+y-x, [x,y] = Path(<r/2*cos(t),r/2+r/2*sin(t)>, t=0..2*Pi) ); |
# Využili jsme odvozené parametrizace a příkazu Path , která vytvoří požadovanou křivku
> | PathInt( 2*r+y-x, [x,y] = Circle(<0,r/2>,r/2) ); |
# Jiné určení křivky a to pomocí konstrukce Circle(střed, poloměr)
> |
> |
> |