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@@ -31,7 +31,7 @@ |
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.\] mit z.B. $\gamma(t) \coloneqq t \begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} $, $t \in [0,1]$. |
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Dann gilt |
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\begin{salign*} |
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\int_{\gamma} F &= \int_{0}^{1} \left( F(\gamma(t), \gamma'(t) \right) \d t \\ |
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\int_{\gamma} F &= \int_{0}^{1} \left( F(\gamma(t)), \gamma'(t) \right) \d t \\ |
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&= \int_{0}^{1} \left( \begin{pmatrix} ty \\ tx \end{pmatrix} , \begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} \right) \d t \\ |
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&= \int_{0}^{1} \left( t y x + tx y \right) \d t \\ |
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&= \int_{0}^{1} 2 t x y \d t \\ |
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@@ -87,24 +87,24 @@ Die Integrabilitätsbedingungen sind nicht hinreichend. |
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Kurven. |
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\begin{enumerate}[(i)] |
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\item Es gelte $\gamma_0(a) = A = \gamma_1(a)$ und |
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$\gamma_0(b) = B = \gamma_1(b)$. $y_0$ und $y_1$ heißen \underline{homotop} in $D$, falls |
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$\gamma_0(b) = B = \gamma_1(b)$. $\gamma_0$ und $\gamma_1$ heißen \underline{homotop} in $D$, falls |
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eine stetige Abbildung $H\colon [a,b] \times [0,1] \to D$ (Homotopie) existiert, s.d. |
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$H(t, 0) = \gamma_0(t)$ und $H(t,1) = \gamma_1(t)$, $\forall t \in [a,b]$ und |
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$H(t, 0) = \gamma_0(t)$ und $H(t,1) = \gamma_1(t)$, $\forall t \in [a,b]$ sowie |
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$H(a, s) = A$ und $H(b,s) = B$, $\forall s \in [0,1]$. |
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Für $s \in [0,1]$ sind |
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$\gamma_s^{(t)} \coloneqq H(t,s)$, $t \in [a,b]$ mit $\gamma_s(a) = A$ und $\gamma_s(b) = B$ |
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$\gamma_s(t) \coloneqq H(t,s)$, $t \in [a,b]$ mit $\gamma_s(a) = A$ und $\gamma_s(b) = B$ |
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stetige Kurven von $A$ nach $B$ in $D$. $H$ heißt stetige Deformation von $\gamma_0$ nach |
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$\gamma_1$. |
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\item $\gamma_0$ und $\gamma_1$ seien geschlossen. $\gamma_0$ und $\gamma_1$ heißen |
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\underline{frei homotop} in $D$ falls eine stetige Abbildung |
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$H\colon [a,b] \times [0,1] \to D$ mit $H(t,0) = \gamma_0(t)$, $\forall t \in [a,b]$ und |
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$H(a,s) = H(b,s)$, $\forall x \in [0,1]$ d.h. für $s \in [0,1]$ sind $\gamma_s(t) \coloneqq H(t,s)$ |
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geschlossene Kurven in $D$. |
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\underline{frei homotop} in $D$, falls eine stetige Abbildung |
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$H\colon [a,b] \times [0,1] \to D$ existiert mit $H(t,0) = \gamma_0(t)$ und $H(t,1) = \gamma_1(t)$, $\forall t \in [a,b]$ und |
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$H(a,s) = H(b,s)$, $\forall s \in [0,1]$, d.h. für $s \in [0,1]$ ist $\gamma_s(t) \coloneqq H(t,s)$ |
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eine geschlossene Kurve in $D$. |
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$H$ heißt stetige Deformation innerhalb von $D$ der |
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geschlossenen Kurve $\gamma_0$ nach der geschlossenen Kurve $\gamma_1$. |
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\item Eine geschlossene Kurve heißt zusammenziehbar in $D$, wenn sie frei homotop zu |
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\item Eine geschlossene Kurve heißt \underline{zusammenziehbar} in $D$, wenn sie frei homotop zu |
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einer konstanten Kurve ist, d.h. sie sich in $D$ zu einem Punkt zusammenziehen lässt. |
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\end{enumerate} |
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\end{definition} |
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@@ -134,7 +134,7 @@ Die Integrabilitätsbedingungen sind nicht hinreichend. |
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\begin{satz}[Zweiter Hauptsatz der Kurvenintegrale: Homotopieinvarianz] |
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Sei $D \subseteq \R^{n}$ offen, $F \in C^{1}(D, \R^{n})$ erfülle |
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die Integrabilitätsbedingungen und $\gamma_0, \gamma_1 \colon [a,b] \to D$ Integrationswege. |
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die Integrabilitätsbedingungen und seien $\gamma_0, \gamma_1 \colon [a,b] \to D$ Integrationswege. |
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Sind $\gamma_0$ und $\gamma_1$ homotop in $D$ mit gemeinsamem Anfangs- und Endpunkt oder |
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geschlossen und frei homotop in $D$, dann gilt |
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