Integrale curvilineo con curva non parametrizzata
Salve a tutti, ho fatto esercizi sugli integrali curvilinei ma è la prima volta che mi capita uno di questo tipo e volevo chiedere se il procedimento è esatto:
Mi viene chiesto di calcolare
$ int_(gamma) (xy^4(y^2-2))/(y^2+4)ds $ dove $ gamma -= y^2-xy+4=0 $ tra i punti (4,2) e (5,4)
Allora la prima cosa che mi è venuta in mente è stata quella di riscrivere l'integrale sostituendo il valore della $ x $ dall'equazione di $ gamma $ cioè $ x=(4+y^2)/y $ e poi svolgere come un integrale curvilineo e otterrei:
$ int_(2)^(4) (((4+y^2)/y)y^4(y^2-2)sqrt(1+((2y^2)-(4+y^2))/y^2))/(y^2+4)dy $
dove semplificando il tutto otterrei:
$ sqrt(2) int_(2)^(4) ((y^2-2)sqrt(y^2-2))/ydy $
Non saprei però come risolvere l'ultimo integrale anche se sono molto dubbioso sul mio procedimento...qualche aiuto?
Grazie
Mi viene chiesto di calcolare
$ int_(gamma) (xy^4(y^2-2))/(y^2+4)ds $ dove $ gamma -= y^2-xy+4=0 $ tra i punti (4,2) e (5,4)
Allora la prima cosa che mi è venuta in mente è stata quella di riscrivere l'integrale sostituendo il valore della $ x $ dall'equazione di $ gamma $ cioè $ x=(4+y^2)/y $ e poi svolgere come un integrale curvilineo e otterrei:
$ int_(2)^(4) (((4+y^2)/y)y^4(y^2-2)sqrt(1+((2y^2)-(4+y^2))/y^2))/(y^2+4)dy $
dove semplificando il tutto otterrei:
$ sqrt(2) int_(2)^(4) ((y^2-2)sqrt(y^2-2))/ydy $
Non saprei però come risolvere l'ultimo integrale anche se sono molto dubbioso sul mio procedimento...qualche aiuto?

Risposte
La curva $\gamma$ di equazione $y^2-xy+4=0$ è un iperbole e dovrebbe essere abbastanza facile riuscire a trovarne una parametrizzazione.
Provato con la sostituzione: $\sqrt{y^2-2}=y+t$? Oppure puoi pensare all'integrale come uno in forma binomia $\int t^n(a+bt^m)^p\ dt$.
@maglio: sincermanete così su due piedi una parametrizzazione che ti permetta di eliminare la radice non mi viene in mente (anche perché il problema della difficoltà nell'intergale sta tutto là).
@maglio: sincermanete così su due piedi una parametrizzazione che ti permetta di eliminare la radice non mi viene in mente (anche perché il problema della difficoltà nell'intergale sta tutto là).
Ah quindi tutti i passaggi fino all'ultimo integrale sono corretti? Devo solo trovare la sostituzione giusta per l'ultimo integrale in dy?
Ah no, aspetta, ora che ci penso c'è qualcosa che non quadra: Se la parametrizzazione è
$x={4+y^2}/{y}=4/y+y$
allora
$y'=1,\ x'=1-4/{y^2}$
e quindi
$\sqrt{(x')^2+(y')^2}=\sqrt{1+{16}/{y^4}-8/{y^2}+1}=1/y^2\sqrt{2y^4-8y^2+16}=1/y^2\sqrt{2(y^2-2)^2+8}$
per cui l'integrale mi pare che sia questo:
$\sqrt{2}\int_2^4 y(y^2-2)\sqrt{(y^2-2)^2+4}\ dy$
in cui basta un opportuno cambiamento di variabile per ottenere il risultato.
$x={4+y^2}/{y}=4/y+y$
allora
$y'=1,\ x'=1-4/{y^2}$
e quindi
$\sqrt{(x')^2+(y')^2}=\sqrt{1+{16}/{y^4}-8/{y^2}+1}=1/y^2\sqrt{2y^4-8y^2+16}=1/y^2\sqrt{2(y^2-2)^2+8}$
per cui l'integrale mi pare che sia questo:
$\sqrt{2}\int_2^4 y(y^2-2)\sqrt{(y^2-2)^2+4}\ dy$
in cui basta un opportuno cambiamento di variabile per ottenere il risultato.
Ah ecco si perchè mi sono scordato il quadrato della seconda derivata xD cmq alla fine credo il procedimento è corretto anche se il risultato finale facendo tutte le sostituzioni per risolvere l'integrale venga un numeraccio tipo:
$ [(y^4-4y^2+8)^(3/2)]_(8)^(200) $ O_O
$ [(y^4-4y^2+8)^(3/2)]_(8)^(200) $ O_O
Ma l'hai fatta la sostituzione???? Priva a porre $(y^2-2)^2=t$ (e ricordati di modificare gli estremi).
Ho svolto i conti e operato la sostituzione e dovrebbe essere dopo aver effettuato la sostituzione:
$ sqrt(2)/4 int_(4)^(196) sqrt(t+4) dt $
poi anche qui opero la sostituzione $ t+4=u $
$ sqrt(2)/4 int_(2sqrt(2))^(sqrt(200)) sqrt(u) du $
e credo siano dei numeracci xD
$ sqrt(2)/4 int_(4)^(196) sqrt(t+4) dt $
poi anche qui opero la sostituzione $ t+4=u $
$ sqrt(2)/4 int_(2sqrt(2))^(sqrt(200)) sqrt(u) du $
e credo siano dei numeracci xD
Senza le radici: se poni $t+4=u$ allora $t=4\mapsto u=8,\ t=196\mapsto u=200$. E che vuol dire che sono dei numeracci? Non sai fare i calcoli con dei numeri naturali? Ma che volete nella vostra vita? Che vi venga fornita la pappa bella e pronta?