Dimostrazione formule di Gauss Green
Ipotesi: $X,Y in C^1(A)$ con $DsubA$
$D$ dominio regolare, la sua frontiera $partialD$ è formate da curve generalmente regolari semplici e chiuse.
Allora valgono le seguenti
$int_D X_x(x,y) dxdy = int_{+partialD} X dy$
$int_D Y_y(x,y) dxdy = -int_{+partialD} Y dx$
Dimostrazione:
considero un dominio normale all'asse y:
$c
$int_D X_x(x,y) dxdy = int_c^d (int_{gamma(y)^{delta(y)} X_x(x,y) dx)dy$
$=int_c^d [X(delta(y),y)-X(gamma(y),y)]dy$
Non resta che dimostrare che quest'ultima è uguale all'integrale di $int_{+partialD} X dy$
Consideriamo ora un dominio normale rispetto all'asse x
$a
E Definisco la funzione:
$F(x,y)= int_a^x X(t,alpha(t))alpha'(t) + int_{alpha(x)}^y X_x(x,t) dt$
Allora : $F_x(x,y)=int_{alpha(x)}^y X_x(x,t) dt$
$F_y=X(x,y)$
allora la forma differenziale $omega=F_xdx+F_ydy$ è esatta, perchè $F_x$ e $F_y$ sono differenziali (
)
allora l'integrale esteso alla frontiera di $D$ della forma $omega$ è nullo, allora:
$0=int_{+partialD}F_xdx+F_ydy= int_b^a int_{alpha(x)}^{beta(x)} X_x(x,t) dt +int_{+partialD}X(x,y)dy$ [size=150]***[/size]
$int_a^b int_{alpha(x)}^{beta(x)} X_x(x,t) dt =int_{+partialD}X(x,y)dy$
Va bene così la dimostrazione? Cosa devo aggiungere?
[size=150]***[/size]L'ultimo passaggio non mi è chiarissimo
Scopo:
Le formule consentono di ridurre il calcolo di un integrale doppio esteso a un insieme D del piano compatto e connesso per poligonali e con frontiera sufficientemente regolare, al calcolo di un integrale di una
forma differenziale esteso alla frontiera del dominio opportunamente orientata.
$D$ dominio regolare, la sua frontiera $partialD$ è formate da curve generalmente regolari semplici e chiuse.
Allora valgono le seguenti
$int_D X_x(x,y) dxdy = int_{+partialD} X dy$
$int_D Y_y(x,y) dxdy = -int_{+partialD} Y dx$
Dimostrazione:
considero un dominio normale all'asse y:
$c
$int_D X_x(x,y) dxdy = int_c^d (int_{gamma(y)^{delta(y)} X_x(x,y) dx)dy$
$=int_c^d [X(delta(y),y)-X(gamma(y),y)]dy$
Non resta che dimostrare che quest'ultima è uguale all'integrale di $int_{+partialD} X dy$
Consideriamo ora un dominio normale rispetto all'asse x
$a
E Definisco la funzione:
$F(x,y)= int_a^x X(t,alpha(t))alpha'(t) + int_{alpha(x)}^y X_x(x,t) dt$
Allora : $F_x(x,y)=int_{alpha(x)}^y X_x(x,t) dt$
$F_y=X(x,y)$
allora la forma differenziale $omega=F_xdx+F_ydy$ è esatta, perchè $F_x$ e $F_y$ sono differenziali (

allora l'integrale esteso alla frontiera di $D$ della forma $omega$ è nullo, allora:
$0=int_{+partialD}F_xdx+F_ydy= int_b^a int_{alpha(x)}^{beta(x)} X_x(x,t) dt +int_{+partialD}X(x,y)dy$ [size=150]***[/size]
$int_a^b int_{alpha(x)}^{beta(x)} X_x(x,t) dt =int_{+partialD}X(x,y)dy$
Va bene così la dimostrazione? Cosa devo aggiungere?
[size=150]***[/size]L'ultimo passaggio non mi è chiarissimo
Scopo:
Le formule consentono di ridurre il calcolo di un integrale doppio esteso a un insieme D del piano compatto e connesso per poligonali e con frontiera sufficientemente regolare, al calcolo di un integrale di una
forma differenziale esteso alla frontiera del dominio opportunamente orientata.
Risposte
"asabasa":
Allora : $F_x(x,y)=int_{alpha(x)}^y X_x(x,t) dt$
$F_y=X(x,y)$
Qualcuno mi spiega come si calcolano queste due derivate?
Ossia come si applica il teorema di derivazione sotto al segno di integrale(nella prima) e il teorema fondamentale del calcolo integrale (in entrambe)?
Perchè poi la forma differenziale risulta esatta?