다음 선적분이 경로에 무관함을 보이고, 그 적분의 값을 구하세요.
여기서 는 에서 까지의 임의의 경로이다.
영어 원문 보기
Show that the following line integral is independent of path and evaluate the integral.
where is any path from to .
정답·풀이 보기
이 선적분은 이고 이다. 이 적분이 경로에 무관함을 보여야 한다. 이는 가 보존장인 것과 필요충분조건이다. 그러므로 의 퍼텐셜 를 찾아보자. 즉, 다음을 만족하는 함수 를 찾아보자.
이 중 첫째 식을 적분하면 다음을 얻는다.
이것을 둘째 식에 대입하면 다음을 얻는다.
이를 적분하면 다음과 같다.
따라서 는 실제로 보존장이며, 퍼텐셜 중 하나는 이고 선적분은 다음과 같다.
원본 교재 풀이(영어)
The line integral is with . We are to show that it is independent of path. That is the case if and only if is conservative. So let's look for a potential for . That is, let's look for a function that obeys
Integrating the first of these equations gives
Substituting this into the second equation gives
which integrates to
So is indeed conservative with one potential being and the line integral is
한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax 3권 · 6장 복습 · 17번우리말 번역
, 여기서 C 는 원점을 중심으로 하고 반지름이 3인 원이다.
다 풀었으면 정답 확인