Остановимся на двух разновидностях интеграла: криволинейных интегралах первого и второго рода. Пусть К – некоторая гладкая или кусочно-гладкая плоская кривая x = x(t), y = y(t) (t), где t – параметр, а – дифференциал дуги.
Если , то dt < 0 и ; если то и
Если f(x, y) – непрерывная функция на К, то под её криволинейным интегралом первого рода (подлинные дуги), взятым по кривой К, понимается интеграл:
. (1.1)
Если кривая К задана уравнением y = y(x) то, принимая х за параметр, получим:
. (1.2)
Допустим, что К – материальная, т.е. имеет массу и пусть на кривой непрерывным образом распределена масса с плотностью f(x,y). Если эта плотность известна, то массу М можно найти тем же методом, который применяли при изучении определенного интеграла при нахождении площади. Именно: разбиваем кривую на n малых дуг l1, l2, … ln, на каждой из которых берем по точке . Тогда масса дуги , а для всей массы М получается приближенное выражение:
. (1.3)
Сумму (1.3) называют интегральной для функции f(x,y).
Точное значение массы есть предел интегральной суммы, когда наибольшая из дуг lk стремится к нулю. Такого рода предел и называется криволинейным интегралом первого рода. Таким образом,
(1.4)
если последний существует. Если кривая К – пространственная, а функция есть f(x, y, z), то имеем криволинейный интеграл по пространственно кривой, который обозначается:
. (1.5)
Отметим, что величина интеграла не зависит от направления кривой К, т.е.
. (1.6)
Так, длина lk дуги Мк-1 Мк не зависит от того, какая из точек, Мк-1 и Мк, принята за начало и какая за конец дуги.
Имеет место также свойство аддитивности.