Zahiriddin muhammad bobur nomidagi andijon davlat universiteti f
Birinchi tur sirt integrallari
10. Birinchi tur sirt integrali tushunchasi. Fazoda ushbu
(1)
tenglama bilan aniqlangan sirtni qaraylik. Bunda funksiya to‘plamda uzluksiz va uzluksiz xususiy hosilalarga ega. Maʼlumki, (1) sirt yuzaga ega bo‘lib, uning yuzi
bo‘ladi.
Aytaylik, sirtda funksiya berilgan bo‘lsin. sirtni undagi chiziqlar yordamida bo‘lakchalarga ajratib, uning
bo‘laklashini hosil qilamiz. Bu bo‘laklashning diametrini deylik. Endi har bir da ixtiyoriy nuqtani olib, bu nuqtadagi funksiyaning qiymati ni ning yuzi ga ko‘paytiramiz. So‘ng quyidagi
(2)
yig‘indini tuzamiz. Ravshanki, bu yig‘indi funksiyaga, bo‘laklashga hamda nuqtaga bog‘liq bo‘ladi:
Odatda, (2) yig‘indi funksiyaning integral yig‘indisi (Riman yig‘indisi) deyiladi.
1-taʼrif. Agar olinganda ham shunday topilsaki, sirtning diametri bo‘lgan har qanday bo‘laklash uchun tuzilgan yig‘indi ixtiyoriy nuqtada
tengsizlikni bajarsa, funksiya sirt bo‘yicha integrallanuvchi deyilib, son esa funksiyaning birinchi tur sirt integrali deyiladi. Birinchi tur sirt integrali quyidagicha
kabi belgilanadi:
.
Keltirilgan taʼrifdan ko‘rinadiki, birinchi tur sirt integrali sirtning tomoniga bog‘liq bo‘lmaydi. Xususan, bo‘lsa,
bo‘ladi.
20. Birinchi tur sirt integralining mavjudligi va uni hisoblash. Aytaylik, funksiya (1) tenglama bilan berilgan sirtda aniqlangan bo‘lsin.
1-teorema. Agar funksiya sirtda uzluksiz bo‘lsa, u holda bu funksiyaning sirt bo‘yicha birinsi tur sirt integrali mavjud va
(3)
bo‘ladi.
◄ sirtning ixtiyoriy bo‘laklashini olib unga nisbatan integral yig‘indi
ni tuzamiz.
bo‘laklash bo‘lakchalari larning tekislikdagi proyeksiyalari lar to‘plamning bo‘laklashini hosil qiladi.
Maʼlumki, , .
(2) formulaga ko‘ra
bo‘ladi.
O‘rta qiymat haqidagi teoremadan foydalanib topamiz:
bunda .
Natijada integral yig‘indi quyidagi ko‘rinishga keladi.
. (4)
Bu tenglikning o‘ng tomondagi yig‘indi ushbu
(5)
ikki o‘zgaruvchili uzluksiz funksiyaning integral yig‘indisi
(6)
ni eslatadi. (4) va (6) yig‘indilarni solishtirib ularning farqi (6) integral yig‘indida nuqta ixtiyoriy bo‘lgan holda (4) yig‘indida esa nuqta o‘rta qiymat haqidagi teoremaga muvofiq bo‘lgan tayin nuqta bo‘lishidadir. (5) funksiya to‘plamda uzluksiz, binobarin u to‘plamda integrallanuvchi bo‘lganligi sababli
bo‘ladi.
Demak,
. ►
Agar fazodagi sirt ushbu
tenglama bilan aniqlangan bo‘lib, bunda funksiya uzluksiz va uzluksiz , xususiy hosilalarga ega bo‘lsa, bu sirtda uzluksiz bo‘lgan funksiyaning birinchi tur sirt integrali mavjud va
(7)
bo‘ladi.
Agar fazodagi sirt ushbu
tenglama bilan aniqlangan bo‘lib, bunda funksiya uzluksiz va uzluksiz , xususiy hosilalarga ega bo‘lsa, bu sirtda aniqlangan uzluksiz funksiyaning birinchi tur sirt integrali mavjud va
(8)
bo‘ladi. Bu tasdiqlar yuqorida keltirilgan teoremaning isboti kabi isbotlanadi.
Birinchi tur sirt integrallari ikki karrali integrallarga keltirilib, (3), (7) va (8) formulalar yordamida hisoblanadi.