evaluación dela siguiente integral de linea mediante el teorema fundamental del cálculo para integrales de línea.
∫yzexy dx+xzexy dy +exy dz ; C:r(t)=(2t-1, t2-t , t) Con 0<t<1
Observa que tienes la expresión desarrollada de una integral de línea de un campo vectorial F = <P,Q,R>, cuyas componentes son:
P = yzexy, Q = xzexy, R = exy,
y observa que las tres funciones son continuas y sus derivadas parciales primeras son continuas en R3;
luego, planteas la expresión del rotacional del campo vectorial, y queda:
rot(F) = ∇ x F = <Ry-Qz,Pz-Rx,Qx-Py> = < xexy-xexy , yexy-yexy , zexy-zexy > = <0,0,0>;
por lo tanto tienes que el campo vectorial es conservativo en R3, y admite función potencial.
Luego, te muestro una forma práctica para plantear la expresión de la función potencial:
recuerda que el gradiente de la función potencial es el campo conservativo, por lo que puedes plantear:
grad(g) = ∇g = F, sustituyes expresiones, y queda:
<gx,gy,gz> = <P,Q,R>,
luego, por igualdad entre expresiones vectoriales, tienes el sistema de ecuaciones diferenciales parciales (observa que sustituimos expresiones):
gx = yzexy, integras parcialmente con respecto a x, y queda: g = zexy + A(y,z), con la expresión de la función A a determinar;
gy = xzexy, integras parcialmente con respecto a y, y queda: g = zexy + B(x,z), con la expresión de la función B a determinar;
gz = exy, integras parcialmente con respecto a z, y queda: g = zexy + C(x,y), con la expresión de la función C a determinar;
luego, con los términos explícitos sin repetir, puedes proponer la expresión general de las funciones potenciales:
g(x,y,z) = zexy + C,
y observa que si derivas parcialmente con respecto a las variables x, y, z obtienes las respectivas expresiones de las componentes del campo vectorial.
Luego, tienes la expresión de la función vectorial paramétrica de posición de la trayectoria, cuyas componentes son funciones continuas en el intervalo paramétrico, por lo que evalúas en los extremos de este intervalo, y queda:
r(0) = <-1,0,0>, por lo que tienes que el punto inicial de la trayectoria es: A(-1,0,0);
r(1) = <1,0,1>, por lo que tienes que el punto final de la trayectoria es: B(1,0,1).
Luego, aplicas el Teorema Fundamental de las Integrales de Línea, y queda:
I = ∫C F•dr = [ g(x,y,z) ] = [ zexy ] = evalúas entre los puntos A y B = 0 - 1 = -1.
Espero haberte ayudado.