Ableitung eines Oberflächen-Integrals



  • Gegeben ist das Integral über eine Fläche im dreidimensionalen Raum. Der Integrand f(q) ist eine reellwertige Funktion, wobei q\vec{q} ein reeller Vektor der Länge n ist. Die Fläche η\eta selbst ist ebenfalls abhängig von q\vec{q} (man stelle sich z.b. ein Dreieck mit gegebenen Ecken x_1,x_2,x3x\_1,x\_2,x_3 vor, wobei die Ecken von q\vec{q} abhängen).

    Gesucht ist also folgende Ableitung:
    ddq\frac{d}{dq} η(q)f(q) dA\int_{\eta(\vec{q})} f(\vec{q}) \ dA

    Sowohl die Funktion f als auch die Parametrisierung von η können als hinreichend glatt angenommen werden.



  • Huch... bei dem ddq\frac{d}{dq}

    \frac{d}{dq}
    

    scheint Latex zu streiken?



  • Ach ja... über hübsche Formeln freue ich mich natürlich am meisten. Aber gute Stichworte zum Nachschlagen oder Ansätze machen mich auch glücklich 🙂



  • Du könnstest umparametriesieren so dass η\eta nicht mehr von qq abhängt. wenn alles hinreichend glatt kannst du dann differentation und integration vertauschen



  • Wie stellst du dir vor, dass ich umparametrisieren könnte? Die Fläche (bei mir in der Regel ein Dreieck oder ein Viereck) bzw. deren Eckpunkte hängen von q ab. Das kann ich mir doch nicht wegdichten?!



  • ddq\frac d {dq}

    Mathematikmodus (......) nicht vergessen

    latex $\frac d {dq}$ /latex
    


  • wegdichten nicht, aber als integrand schreiben. Transformiere auf ein referenzgebiet was nicht von q abhängt. Sagen wir ma $$\hat\eta$ sei dein refenzgebiet und ϕ:η^η\phi : \hat\eta \rightarrow \eta sei ma die vermittelnde abbildung. Nun Integraltransformation:

    ηf(q)dA=η^f(q)DϕdA\int_\eta f(q) d A = \int_{\hat\eta} f(q) |D\phi| d A

    wobei $$|D\phi|$$ die Funktionaldeterminate von ϕ\phi ist.


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