<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="HTMLFiles/pmathml.xsl"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.1 plus MathML 2.0//EN"
        "HTMLFiles/xhtml-math11-f.dtd">

<!-- Created by Wolfram Mathematica 5.2 -->

<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
 <title>
  Lecture 14 MIT 3.016 (Fall 2005)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&copy; W. Craig Carter 2003-2005
 </title>
 <link href="HTMLFiles/Lecture-14.css" rel="stylesheet" type="text/css" />
</head>

<body style="font-family: Helvetica;background-color: #FFFB6A;">

<p class="Title">
 Integrals over a Curve, Multidimensional Integrals
</p>



<p class="Subtitle">
 We will look at two examples of path integrals of vector functions of position and examine their path dependence.&nbsp;&nbsp;The first integral has a non-zero curl (and so we know that it is not the gradient of some scalar potential)
</p>



<p class="Section">
 Here is a vector function (xyz, xyz, xyz) for which the curl does not vanish anywhere
</p>



<p class="CellLabel">
 In[1]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_VectorAnalysis_Package"></a>
 <a id="mmtag_14_Curlxx"></a>
 <a id="mmtag_14_curl_of_vector_function__example"></a>
 <img src="HTMLFiles/Lecture-14_1.gif" alt="&lt;&lt;Calculus`VectorAnalysis`"  width="261" height="23"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_VectorAnalysis_Package"></a>
 <a id="mmtag_14_Curlxx"></a>
 <a id="mmtag_14_curl_of_vector_function__example"></a>
 <img src="HTMLFiles/Lecture-14_2.gif" alt="VectorFunction = {x y z, x y z , y x z}"  width="324" height="23"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_VectorAnalysis_Package"></a>
 <a id="mmtag_14_Curlxx"></a>
 <a id="mmtag_14_curl_of_vector_function__example"></a>
 <img src="HTMLFiles/Lecture-14_3.gif" alt="CurlVectorFunction = Simplify[Curl[VectorFunction, Cartesian[x, y, z]]]"  width="644" height="23"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[2]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>x</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>y</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>z</mi>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>x</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>y</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>z</mi>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>x</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>y</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>z</mi>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[3]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>x</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mi>y</mi>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>y</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>-</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mi>x</mi>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <mi>y</mi>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>z</mi>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 These are the conditions that the curl is zero:
</p>



<p class="CellLabel">
 In[45]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_curl__finding_subset_where_curl_vanishes"></a>
 <a id="mmtag_14_path_integral__example_of_path_dependence"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>ConditionsOfZeroCurl</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mrow>
   <mi>Table</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mn>0</mn>
     <mo>==</mo>
     <mrow>
      <mi>CurlVectorFunction</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mo>[</mo>
       <mi>i</mi>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mo>{</mo>
     <mrow>
      <mi>i</mi>
      <mo>,</mo>
      <mn>3</mn>
     </mrow>
     <mo>}</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[45]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mn>0</mn>
    <mo>&Equal;</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mo>-</mo>
        <mi>y</mi>
       </mrow>
       <mo>+</mo>
       <mi>z</mi>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mn>0</mn>
    <mo>&Equal;</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>-</mo>
       <mi>z</mi>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mn>0</mn>
    <mo>&Equal;</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mo>-</mo>
        <mi>x</mi>
       </mrow>
       <mo>+</mo>
       <mi>y</mi>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mi>z</mi>
    </mrow>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 There is only one point where this occurs:
</p>



<p class="CellLabel">
 In[46]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_FindInstancexx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>FindInstance</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mi>ConditionsOfZeroCurl</mi>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>y</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>z</mi>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[46]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mo>{</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>&rightarrow;</mo>
     <mn>0</mn>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mi>y</mi>
     <mo>&rightarrow;</mo>
     <mn>0</mn>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mi>z</mi>
     <mo>&rightarrow;</mo>
     <mn>0</mn>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>}</mo>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Let's evaluate the integral of the vector potential ( <span>&#8750; <span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mover>
  <mi>v</mi>
  <mo>&rightarrow;</mo>
 </mover>
</math></span>&nbsp;&nbsp;&bull;<span class="doublestruck">d</span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mover>
  <mi>s</mi>
  <mo>&rightarrow;</mo>
 </mover>
</math></span></span>&nbsp;&nbsp;) for any&nbsp;&nbsp;curve that wraps around a cylinder of radius R with an axis that coincides with the z-axis<br /><span class="GraphicsInline"><img src="HTMLFiles/Lecture-14_4.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-14_4.gif]"  width="522" height="169"  style="vertical-align:middle" /></span><br />Any curve that wraps around the cylinder can be parameritized as (x(t), y(t), z(t)) = (R cos(t), R sin(t), A <span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <msub>
  <mi>P</mi>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>&pi;</mi>
  </mrow>
 </msub>
</math></span></span>(t)) where <span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <msub>
  <mi>P</mi>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>&pi;</mi>
  </mrow>
 </msub>
</math></span></span>(t) = <span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <msub>
  <mi>P</mi>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>&pi;</mi>
  </mrow>
 </msub>
</math></span></span>(t + 2&pi;) and in particular <span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <msub>
  <mi>P</mi>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>&pi;</mi>
  </mrow>
 </msub>
</math></span></span>(0) = <span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <msub>
  <mi>P</mi>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>&pi;</mi>
  </mrow>
 </msub>
</math></span></span>(2&pi;).<br />Therefore d<span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mover>
  <mi>s</mi>
  <mo>&rightarrow;</mo>
 </mover>
</math></span></span>=&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<span style='font-size: 36px;'>(</span>-R sin(t), R cos(t), <span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <msub>
  <mrow>
   <mi>P</mi>
   <mo>'</mo>
  </mrow>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>&pi;</mi>
  </mrow>
 </msub>
</math></span></span>(t)<span style='font-size: 36px;'>)</span> dt = <span style='font-size: 36px;'>(</span>-y(t), x(t), A <span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <msub>
  <mrow>
   <mi>P</mi>
   <mo>'</mo>
  </mrow>
  <mrow>
   <mn>2</mn>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>&pi;</mi>
  </mrow>
 </msub>
</math></span></span>(t)<span style='font-size: 36px;'>)</span>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;dt<br />The integrand for an integral of &quot;VectorFunction&quot; around such a curve is (written in terms of an arbitrary P(t):
</p>



<p class="CellLabel">
 In[4]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_path_integral__example"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>vf</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>VectorFunction</mi>
     <mo>.</mo>
     <mrow>
      <mo>{</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mo>-</mo>
        <mi>y</mi>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mi>x</mi>
       <mo>,</mo>
       <mtext> </mtext>
       <mrow>
        <mi>Amp</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mrow>
         <mi>D</mi>
         <mo>[</mo>
         <mrow>
          <mrow>
           <mi>P</mi>
           <mo>[</mo>
           <mi>t</mi>
           <mo>]</mo>
          </mrow>
          <mo>,</mo>
          <mi>t</mi>
         </mrow>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>}</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>/.</mo>
    <mrow>
     <mo>{</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
       <mrow>
        <mi>Radius</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mrow>
         <mi>Cos</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>,</mo>
      <mrow>
       <mi>y</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
       <mrow>
        <mi>Radius</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mrow>
         <mi>Sin</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>,</mo>
      <mrow>
       <mi>z</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
       <mrow>
        <mi>Amp</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mrow>
         <mi>P</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
       </mrow>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>}</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>//</mo>
   <mi>Simplify</mi>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[4]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Amp</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <msup>
   <mi>Radius</mi>
   <mn>2</mn>
  </msup>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mi>Cos</mi>
   <mo>[</mo>
   <mi>t</mi>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mi>P</mi>
   <mo>[</mo>
   <mi>t</mi>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mi>Sin</mi>
   <mo>[</mo>
   <mi>t</mi>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>(</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>Radius</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>Cos</mi>
        <mo>[</mo>
        <mi>t</mi>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
       <mo>-</mo>
       <mrow>
        <mi>Sin</mi>
        <mo>[</mo>
        <mi>t</mi>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>+</mo>
    <mrow>
     <mi>Amp</mi>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>P</mi>
       <mo>&prime;</mo>
      </msup>
      <mo>[</mo>
      <mi>t</mi>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>)</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 The integral depends on the choice of P(t)
</p>



<p class="CellLabel">
 In[5]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>PathDepInt</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mrow>
   <mi>Integrate</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mi>vf</mi>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mo>{</mo>
     <mrow>
      <mi>t</mi>
      <mo>,</mo>
      <mn>0</mn>
      <mo>,</mo>
      <mtext> </mtext>
      <mrow>
       <mn>2</mn>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>Pi</mi>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>}</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[5]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <msubsup>
   <mo>&Integral;</mo>
   <mn>0</mn>
   <mrow>
    <mn>2</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>&pi;</mi>
   </mrow>
  </msubsup>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>Amp</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mi>Radius</mi>
     <mn>2</mn>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>Cos</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>P</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mi>Radius</mi>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mrow>
        <mo>(</mo>
        <mrow>
         <mrow>
          <mi>Cos</mi>
          <mo>[</mo>
          <mi>t</mi>
          <mo>]</mo>
         </mrow>
         <mo>-</mo>
         <mrow>
          <mi>Sin</mi>
          <mo>[</mo>
          <mi>t</mi>
          <mo>]</mo>
         </mrow>
        </mrow>
        <mo>)</mo>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <mrow>
       <mi>Amp</mi>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mrow>
        <msup>
         <mi>P</mi>
         <mo>&prime;</mo>
        </msup>
        <mo>[</mo>
        <mi>t</mi>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mrow>
    <mo>&DifferentialD;</mo>
    <mi>t</mi>
   </mrow>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Let's introduce some specific periodic functions for P. Note how the value of the integral changes as the path changes:
</p>



<p class="CellLabel">
 In[6]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_rules__involving_function_replacement"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>PathDepInt</mi>
  <mo>/.</mo>
  <mrow>
   <mi>P</mi>
   <mo>&rightarrow;</mo>
   <mi>Sin</mi>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[6]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mfrac>
   <mn>1</mn>
   <mn>4</mn>
  </mfrac>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>Amp</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>&pi;</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <msup>
   <mi>Radius</mi>
   <mn>2</mn>
  </msup>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>(</mo>
   <mrow>
    <mi>Amp</mi>
    <mo>+</mo>
    <mi>Radius</mi>
   </mrow>
   <mo>)</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[7]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>PathDepInt</mi>
  <mo>/.</mo>
  <mrow>
   <mi>P</mi>
   <mo>&rightarrow;</mo>
   <mi>Cos</mi>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[7]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mo>-</mo>
   <mfrac>
    <mn>1</mn>
    <mn>4</mn>
   </mfrac>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>Amp</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>&pi;</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <msup>
   <mi>Radius</mi>
   <mn>2</mn>
  </msup>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>(</mo>
   <mrow>
    <mi>Amp</mi>
    <mo>+</mo>
    <mi>Radius</mi>
   </mrow>
   <mo>)</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[8]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>PathDepInt</mi>
  <mo>/.</mo>
  <mrow>
   <mo>{</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>P</mi>
      <mo>[</mo>
      <mi>t</mi>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>&rightarrow;</mo>
     <mrow>
      <mi>t</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mi>t</mi>
        <mo>-</mo>
        <mrow>
         <mn>2</mn>
         <mo>&InvisibleTimes;</mo>
         <mi>Pi</mi>
        </mrow>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
     </mrow>
    </mrow>
    <mtext> </mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mrow>
     <mrow>
      <mrow>
       <mi>P</mi>
       <mo>'</mo>
      </mrow>
      <mo>[</mo>
      <mi>t</mi>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>&rightarrow;</mo>
     <mrow>
      <mi>D</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>t</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mrow>
         <mo>(</mo>
         <mrow>
          <mi>t</mi>
          <mo>-</mo>
          <mrow>
           <mn>2</mn>
           <mo>&InvisibleTimes;</mo>
           <mi>Pi</mi>
          </mrow>
         </mrow>
         <mo>)</mo>
        </mrow>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mi>t</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>}</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[8]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Amp</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <msup>
   <mi>Radius</mi>
   <mn>2</mn>
  </msup>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>(</mo>
   <mrow>
    <mfrac>
     <mrow>
      <mn>3</mn>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>Amp</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>&pi;</mi>
     </mrow>
     <mn>2</mn>
    </mfrac>
    <mo>-</mo>
    <mfrac>
     <mrow>
      <mn>8</mn>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>&pi;</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>Radius</mi>
     </mrow>
     <mn>9</mn>
    </mfrac>
   </mrow>
   <mo>)</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 However, here is&nbsp;&nbsp;curious result which shows that some special paths can ``accidentally'' have zero integrals : let P(t) = cos(n t),
</p>



<p class="CellLabel">
 In[9]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>pdigen</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>PathDepInt</mi>
   <mo>/.</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mrow>
       <mi>P</mi>
       <mo>[</mo>
       <mi>t</mi>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>&rightarrow;</mo>
      <mrow>
       <mi>Cos</mi>
       <mo>[</mo>
       <mrow>
        <mi>n</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mi>t</mi>
       </mrow>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mtext> </mtext>
     <mrow>
      <mrow>
       <mrow>
        <mi>P</mi>
        <mo>'</mo>
       </mrow>
       <mo>[</mo>
       <mi>t</mi>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
      <mo>&rightarrow;</mo>
      <mtext> </mtext>
      <mrow>
       <mi>D</mi>
       <mo>[</mo>
       <mrow>
        <mrow>
         <mi>Cos</mi>
         <mo>[</mo>
         <mrow>
          <mi>n</mi>
          <mo>&InvisibleTimes;</mo>
          <mi>t</mi>
         </mrow>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
        <mo>,</mo>
        <mi>t</mi>
       </mrow>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[9]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>-</mo>
  <mfrac>
   <mrow>
    <mi>Amp</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mi>Radius</mi>
     <mn>2</mn>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mn>8</mn>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mrow>
        <mo>(</mo>
        <mrow>
         <mrow>
          <mo>-</mo>
          <mn>3</mn>
         </mrow>
         <mo>+</mo>
         <msup>
          <mi>n</mi>
          <mn>2</mn>
         </msup>
        </mrow>
        <mo>)</mo>
       </mrow>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>Radius</mi>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <msup>
        <mrow>
         <mi>Sin</mi>
         <mo>[</mo>
         <mrow>
          <mi>n</mi>
          <mo>&InvisibleTimes;</mo>
          <mi>&pi;</mi>
         </mrow>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <mrow>
       <mi>n</mi>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mrow>
        <mo>(</mo>
        <mrow>
         <mrow>
          <mrow>
           <mo>-</mo>
           <mn>8</mn>
          </mrow>
          <mo>&InvisibleTimes;</mo>
          <mi>Radius</mi>
         </mrow>
         <mo>+</mo>
         <mrow>
          <mi>Amp</mi>
          <mo>&InvisibleTimes;</mo>
          <mrow>
           <mo>(</mo>
           <mrow>
            <mrow>
             <mo>-</mo>
             <mn>9</mn>
            </mrow>
            <mo>+</mo>
            <msup>
             <mi>n</mi>
             <mn>2</mn>
            </msup>
           </mrow>
           <mo>)</mo>
          </mrow>
          <mo>&InvisibleTimes;</mo>
          <mrow>
           <mi>Cos</mi>
           <mo>[</mo>
           <mrow>
            <mn>2</mn>
            <mo>&InvisibleTimes;</mo>
            <mi>n</mi>
            <mo>&InvisibleTimes;</mo>
            <mi>&pi;</mi>
           </mrow>
           <mo>]</mo>
          </mrow>
         </mrow>
        </mrow>
        <mo>)</mo>
       </mrow>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mrow>
        <mi>Sin</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mn>2</mn>
         <mo>&InvisibleTimes;</mo>
         <mi>n</mi>
         <mo>&InvisibleTimes;</mo>
         <mi>&pi;</mi>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mrow>
    <mn>4</mn>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mn>9</mn>
      <mo>-</mo>
      <mrow>
       <mn>10</mn>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <msup>
        <mi>n</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <msup>
       <mi>n</mi>
       <mn>4</mn>
      </msup>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
  </mfrac>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[10]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Simplify</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mi>pdigen</mi>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mi>n</mi>
    <mo>&Element;</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mi>Integers</mi>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[10]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mn>0</mn>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[14]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_ParametricPlot3Dxx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>thecurves</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>ParametricPlot3D</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mo>{</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>{</mo>
       <mrow>
        <mrow>
         <mi>Cos</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
        <mo>,</mo>
        <mrow>
         <mi>Sin</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
        <mo>,</mo>
        <mtext> </mtext>
        <mrow>
         <mi>Cos</mi>
         <mo>[</mo>
         <mrow>
          <mn>3</mn>
          <mo>&InvisibleTimes;</mo>
          <mi>t</mi>
         </mrow>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
       </mrow>
       <mo>}</mo>
      </mrow>
      <mo>,</mo>
      <mrow>
       <mo>{</mo>
       <mrow>
        <mrow>
         <mi>Cos</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
        <mo>,</mo>
        <mrow>
         <mi>Sin</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
        <mo>,</mo>
        <mtext> </mtext>
        <mrow>
         <mi>Cos</mi>
         <mo>[</mo>
         <mtext> </mtext>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
       </mrow>
       <mo>}</mo>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>}</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mo>{</mo>
     <mrow>
      <mi>t</mi>
      <mo>,</mo>
      <mn>0</mn>
      <mo>,</mo>
      <mrow>
       <mn>2</mn>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>Pi</mi>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>}</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-14_5.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-14_5.gif]"  width="531" height="576"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[14]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>Graphics3D</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[24]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_Graphics3Dxx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Show</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mo>{</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>Graphics3D</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>Thickness</mi>
      <mo>[</mo>
      <mn>0.01</mn>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mi>Graphics3D</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>Hue</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mn>0.25</mn>
       <mo>,</mo>
       <mn>0.5</mn>
       <mo>,</mo>
       <mn>0.5</mn>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mi>thecurves</mi>
   </mrow>
   <mo>}</mo>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-14_6.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-14_6.gif]"  width="531" height="576"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[24]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>Graphics3D</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 <a href="HTMLLinks/Lecture-14_1.xml">Apparently, the symmetry of the vector function causes cancelation (note results for P = Sin and P=Cos, differ by a minus sign)<br />But, why doesn't n=1 give us the correct result above? Note that the denominator goes to zero as n&rarr;1</a>
</p>



<p class="Section">
 Try the same thing with a conservative (curl free, or exact) Vector Function:
</p>



<p class="Text">
 Start with a scalar potential
</p>



<p class="CellLabel">
 In[25]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_path_integral__example_of_path_independence"></a>
 <a id="mmtag_14_path_integral__example_derived_from_scalar_potential"></a>
 <a id="mmtag_14_Gradxx"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>temp</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mi>Grad</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>Exp</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mi>Cartesian</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[25]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <msup>
     <mi>&ExponentialE;</mi>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>y</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>z</mi>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <msup>
     <mi>&ExponentialE;</mi>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>x</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>z</mi>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <msup>
     <mi>&ExponentialE;</mi>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>x</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>y</mi>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Create another vector function that should have a zero curl
</p>



<p class="CellLabel">
 In[26]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_curl_of_gradient__example"></a>
 <img src="HTMLFiles/Lecture-14_7.gif" alt="AnotherVFunction = {&#63309;^(x y z) y z, &#63309;^(x y z) x z, &#63309;^(x y z) x y}"  width="419" height="26"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_curl_of_gradient__example"></a>
 <img src="HTMLFiles/Lecture-14_8.gif" alt="Simplify[Curl[AnotherVFunction, Cartesian[x, y, z]]]"  width="463" height="23"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[26]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <msup>
     <mi>&ExponentialE;</mi>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>y</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>z</mi>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <msup>
     <mi>&ExponentialE;</mi>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>x</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>z</mi>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <msup>
     <mi>&ExponentialE;</mi>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>x</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>y</mi>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[27]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mn>0</mn>
   <mo>,</mo>
   <mn>0</mn>
   <mo>,</mo>
   <mn>0</mn>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[28]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>anothervf</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>AnotherVFunction</mi>
     <mo>.</mo>
     <mrow>
      <mo>{</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mo>-</mo>
        <mi>y</mi>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mi>x</mi>
       <mo>,</mo>
       <mtext> </mtext>
       <mrow>
        <mi>D</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mrow>
          <mi>P</mi>
          <mo>[</mo>
          <mi>t</mi>
          <mo>]</mo>
         </mrow>
         <mo>,</mo>
         <mi>t</mi>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>}</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>/.</mo>
    <mrow>
     <mo>{</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
       <mrow>
        <mi>Radius</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mrow>
         <mi>Cos</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>,</mo>
      <mrow>
       <mi>y</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
       <mrow>
        <mi>Radius</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mrow>
         <mi>Sin</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>,</mo>
      <mrow>
       <mi>z</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
       <mrow>
        <mi>P</mi>
        <mo>[</mo>
        <mi>t</mi>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>}</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>//</mo>
   <mi>Simplify</mi>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[28]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mfrac>
   <mn>1</mn>
   <mn>2</mn>
  </mfrac>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <msup>
   <mi>&ExponentialE;</mi>
   <mrow>
    <msup>
     <mi>Radius</mi>
     <mn>2</mn>
    </msup>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>Cos</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>P</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
  </msup>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <msup>
   <mi>Radius</mi>
   <mn>2</mn>
  </msup>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>(</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mn>2</mn>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <mi>Cos</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mn>2</mn>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>t</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <mi>P</mi>
      <mo>[</mo>
      <mi>t</mi>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>+</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>Sin</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mn>2</mn>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>t</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <msup>
       <mi>P</mi>
       <mo>&prime;</mo>
      </msup>
      <mo>[</mo>
      <mi>t</mi>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>)</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 The integral depends doesn't on the choice of P(t)
</p>



<p class="CellLabel">
 In[29]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>PathDepInt</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mrow>
   <mi>Integrate</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mi>anothervf</mi>
    <mo>,</mo>
    <mi>t</mi>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[29]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <msup>
  <mi>&ExponentialE;</mi>
  <mrow>
   <msup>
    <mi>Radius</mi>
    <mn>2</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mrow>
    <mi>Cos</mi>
    <mo>[</mo>
    <mi>t</mi>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mrow>
    <mi>P</mi>
    <mo>[</mo>
    <mi>t</mi>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mrow>
    <mi>Sin</mi>
    <mo>[</mo>
    <mi>t</mi>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
  </mrow>
 </msup>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[30]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mo>(</mo>
   <mrow>
    <mi>PathDepInt</mi>
    <mo>/.</mo>
    <mrow>
     <mi>t</mi>
     <mo>&rightarrow;</mo>
     <mrow>
      <mn>2</mn>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>Pi</mi>
     </mrow>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>)</mo>
  </mrow>
  <mo>-</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mo>(</mo>
   <mrow>
    <mi>PathDepInt</mi>
    <mo>/.</mo>
    <mrow>
     <mi>t</mi>
     <mo>&rightarrow;</mo>
     <mn>0</mn>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>)</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[30]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mn>0</mn>
</math>
</p>

<p class='Section' style='text-align: left;'>
 For a last example, suppose the curl vanishes on the cylindrical surface defined above:<br /><span class='GraphicsInline' style='text-align: center;'><img src="HTMLFiles/Lecture-14_9.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-14_9.gif]"  width="522" height="169"  style="vertical-align:middle" /></span><br />Suppose we can find a function that has a non-vanishing curl on this surface
</p>



<p class="CellLabel">
 In[79]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_path_integral__example_of_path_independence_on_limited_subspace"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>VanishOnCylinder</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>x</mi>
    <mo>^</mo>
    <mn>2</mn>
   </mrow>
   <mtext> </mtext>
   <mo>+</mo>
   <mtext> </mtext>
   <mrow>
    <mi>y</mi>
    <mo>^</mo>
    <mn>2</mn>
   </mrow>
   <mtext> </mtext>
   <mo>-</mo>
   <mtext> </mtext>
   <mrow>
    <mi>Radius</mi>
    <mo>^</mo>
    <mn>2</mn>
   </mrow>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[79]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mo>-</mo>
   <msup>
    <mi>Radius</mi>
    <mn>2</mn>
   </msup>
  </mrow>
  <mo>+</mo>
  <msup>
   <mi>x</mi>
   <mn>2</mn>
  </msup>
  <mo>+</mo>
  <msup>
   <mi>y</mi>
   <mn>2</mn>
  </msup>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[80]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>CurlOfOneStooge</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mo>{</mo>
   <mrow>
    <mn>0</mn>
    <mo>,</mo>
    <mn>0</mn>
    <mo>,</mo>
    <mi>VanishOnCylinder</mi>
   </mrow>
   <mo>}</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[80]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mn>0</mn>
   <mo>,</mo>
   <mn>0</mn>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mo>-</mo>
     <msup>
      <mi>Radius</mi>
      <mn>2</mn>
     </msup>
    </mrow>
    <mo>+</mo>
    <msup>
     <mi>x</mi>
     <mn>2</mn>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <msup>
     <mi>y</mi>
     <mn>2</mn>
    </msup>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 It is easy to see that this is the curl of Stooge, where
</p>



<p class="CellLabel">
 In[81]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Stooge</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mo>{</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mrow>
      <mrow>
       <mo>-</mo>
       <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <mi>Integrate</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mi>VanishOnCylinder</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>y</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mn>1</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>2</mn>
     </mrow>
     <mo>&InvisibleTimes;</mo>
     <mrow>
      <mi>Integrate</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mi>VanishOnCylinder</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>x</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mn>0</mn>
   </mrow>
   <mo>}</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[81]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mfrac>
     <mn>1</mn>
     <mn>2</mn>
    </mfrac>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>Radius</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>y</mi>
      </mrow>
      <mo>-</mo>
      <mrow>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>y</mi>
      </mrow>
      <mo>-</mo>
      <mfrac>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>3</mn>
       </msup>
       <mn>3</mn>
      </mfrac>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mfrac>
     <mn>1</mn>
     <mn>2</mn>
    </mfrac>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mrow>
     <mo>(</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mrow>
        <mo>-</mo>
        <msup>
         <mi>Radius</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <mi>x</mi>
      </mrow>
      <mo>+</mo>
      <mfrac>
       <msup>
        <mi>x</mi>
        <mn>3</mn>
       </msup>
       <mn>3</mn>
      </mfrac>
      <mo>+</mo>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>&InvisibleTimes;</mo>
       <msup>
        <mi>y</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>)</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mn>0</mn>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 <a id="mmtag_14_vector_potential__example_of_nonuniqueness"></a>
 In fact, we could add to Stooge, any vector function that has vanishing curl--there are an infinite number of these
</p>



<p class="CellLabel">
 In[82]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Simplify</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mi>Curl</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mi>Stooge</mi>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mi>Cartesian</mi>
     <mo>[</mo>
     <mrow>
      <mi>x</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>y</mi>
      <mo>,</mo>
      <mi>z</mi>
     </mrow>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[82]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mn>0</mn>
   <mo>,</mo>
   <mn>0</mn>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mrow>
     <mo>-</mo>
     <msup>
      <mi>Radius</mi>
      <mn>2</mn>
     </msup>
    </mrow>
    <mo>+</mo>
    <msup>
     <mi>x</mi>
     <mn>2</mn>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <msup>
     <mi>y</mi>
     <mn>2</mn>
    </msup>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Text">
 Its integral doesn't care which path around the cylinder it takes, the integrand doesn't depend on P(t)
</p>



<p class="CellLabel">
 In[83]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>WhyIOughta</mi>
  <mtext> </mtext>
  <mo>=</mo>
  <mtext> </mtext>
  <mrow>
   <mrow>
    <mrow>
     <mi>Stooge</mi>
     <mo>.</mo>
     <mrow>
      <mo>{</mo>
      <mrow>
       <mrow>
        <mo>-</mo>
        <mi>y</mi>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mi>x</mi>
       <mo>,</mo>
       <mtext> </mtext>
       <mrow>
        <mi>D</mi>
        <mo>[</mo>
        <mrow>
         <mrow>
          <mi>P</mi>
          <mo>[</mo>
          <mi>t</mi>
          <mo>]</mo>
         </mrow>
         <mo>,</mo>
         <mi>t</mi>
        </mrow>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>}</mo>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>/.</mo>
    <mrow>
     <mo>{</mo>
     <mrow>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
       <mrow>
        <mi>Radius</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mrow>
         <mi>Cos</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>,</mo>
      <mrow>
       <mi>y</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
       <mrow>
        <mi>Radius</mi>
        <mo>&InvisibleTimes;</mo>
        <mrow>
         <mi>Sin</mi>
         <mo>[</mo>
         <mi>t</mi>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
       </mrow>
      </mrow>
      <mo>,</mo>
      <mrow>
       <mi>z</mi>
       <mo>&rightarrow;</mo>
       <mrow>
        <mi>P</mi>
        <mo>[</mo>
        <mi>t</mi>
        <mo>]</mo>
       </mrow>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>}</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>//</mo>
   <mi>Expand</mi>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[83]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mrow>
    <mo>-</mo>
    <mfrac>
     <mn>1</mn>
     <mn>2</mn>
    </mfrac>
   </mrow>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>Radius</mi>
    <mn>4</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mi>Cos</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mn>2</mn>
   </msup>
  </mrow>
  <mo>+</mo>
  <mrow>
   <mfrac>
    <mn>1</mn>
    <mn>6</mn>
   </mfrac>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>Radius</mi>
    <mn>4</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mi>Cos</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mn>4</mn>
   </msup>
  </mrow>
  <mo>-</mo>
  <mrow>
   <mfrac>
    <mn>1</mn>
    <mn>2</mn>
   </mfrac>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>Radius</mi>
    <mn>4</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mn>2</mn>
   </msup>
  </mrow>
  <mo>+</mo>
  <mrow>
   <msup>
    <mi>Radius</mi>
    <mn>4</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mi>Cos</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mn>2</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mn>2</mn>
   </msup>
  </mrow>
  <mo>+</mo>
  <mrow>
   <mfrac>
    <mn>1</mn>
    <mn>6</mn>
   </mfrac>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mi>Radius</mi>
    <mn>4</mn>
   </msup>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <msup>
    <mrow>
     <mi>Sin</mi>
     <mo>[</mo>
     <mi>t</mi>
     <mo>]</mo>
    </mrow>
    <mn>4</mn>
   </msup>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[84]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Integrate</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mi>WhyIOughta</mi>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>t</mi>
     <mo>,</mo>
     <mn>0</mn>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mn>2</mn>
      <mo>&InvisibleTimes;</mo>
      <mi>Pi</mi>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[84]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>-</mo>
  <mfrac>
   <mrow>
    <mi>&pi;</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <msup>
     <mi>Radius</mi>
     <mn>4</mn>
    </msup>
   </mrow>
   <mn>2</mn>
  </mfrac>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Subtitle">
 Multidimensional Integral over Irregular Domains
</p>



<p class="Text">
 <a id="mmtag_14_potentials_from_irregularly_shaped_domains"></a>
 <a id="mmtag_14_integrals_over_irregularly_shaped_domains"></a>
 We will attempt to model the energy of ion just above one half of a triangular capacitor.&nbsp;&nbsp;Suppose there is a uniformly charged surface&nbsp;&nbsp;(&sigma;&equiv;charge/area=1) occupying an equilaterial triangle in the z=0 plane:<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<span class="GraphicsInline"><img src="HTMLFiles/Lecture-14_10.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-14_10.gif]"  width="774" height="288"  style="vertical-align:middle" /></span><br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;what is the energy (voltage) of a unit positive charge located at (x,y,z)
</p>



<p class="Text">
 The electrical potential goes like <span> <span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mfrac>
  <mn>1</mn>
  <mi>r</mi>
 </mfrac>
</math></span></span>, therefore the potential of a unit charge located at (x,y,z) from a small surface patch at (&xi;,&eta;,0) is <span style='font-size: 24px;'><span class='TextInline' style='font-size: 24px;'><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mfrac>
  <mrow>
   <mi>&sigma;</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>d&xi;</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>d&eta;</mi>
  </mrow>
  <mi>r</mi>
 </mfrac>
</math></span></span>= <span style='font-size: 24px;'><span class='TextInline' style='font-size: 24px;'><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mfrac>
  <mrow>
   <mi>d&xi;</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>d&eta;</mi>
  </mrow>
  <msqrt>
   <mrow>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>-</mo>
       <mi>&xi;</mi>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>2</mn>
      <mtext> </mtext>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mi>y</mi>
       <mo>-</mo>
       <mi>&eta;</mi>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>2</mn>
      <mtext> </mtext>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <msup>
     <mi>z</mi>
     <mrow>
      <mn>2</mn>
      <mtext> </mtext>
     </mrow>
    </msup>
   </mrow>
  </msqrt>
 </mfrac>
</math></span></span>
</p>



<p class="Text">
 Therefore it remains to integrate this function over the domain &eta;&isin;(<span>0</span>,<span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mfrac>
  <msqrt>
   <mn>3</mn>
  </msqrt>
  <mn>2</mn>
 </mfrac>
</math></span></span>) and &xi;&isin; (<span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mfrac>
  <mi>&eta;</mi>
  <msqrt>
   <mn>3</mn>
  </msqrt>
 </mfrac>
</math></span>- <span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mfrac>
  <mn>1</mn>
  <mn>2</mn>
 </mfrac>
</math></span></span>) , (<span><span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mfrac>
  <mn>1</mn>
  <mn>2</mn>
 </mfrac>
</math></span>-<span class="TextInline"><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mfrac>
  <mi>&eta;</mi>
  <msqrt>
   <mn>3</mn>
  </msqrt>
 </mfrac>
</math></span></span>))&nbsp;&nbsp;<br /><span style='font-size: 24px;'><span class='TextInline' style='font-size: 24px;'><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <msubsup>
  <mo>&Integral;</mo>
  <mn>0</mn>
  <mfrac>
   <msqrt>
    <mn>3</mn>
   </msqrt>
   <mn>2</mn>
  </mfrac>
 </msubsup>
</math></span><span class='TextInline' style='font-size: 24px;'><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <msubsup>
  <mo>&Integral;</mo>
  <mrow>
   <mfrac>
    <mi>&eta;</mi>
    <msqrt>
     <mn>3</mn>
    </msqrt>
   </mfrac>
   <mo>-</mo>
   <mtext> </mtext>
   <mfrac>
    <mn>1</mn>
    <mn>2</mn>
   </mfrac>
  </mrow>
  <mrow>
   <mfrac>
    <mn>1</mn>
    <mn>2</mn>
   </mfrac>
   <mo>-</mo>
   <mfrac>
    <mi>&eta;</mi>
    <msqrt>
     <mn>3</mn>
    </msqrt>
   </mfrac>
  </mrow>
 </msubsup>
</math></span><span class='TextInline' style='font-size: 24px;'><math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mfrac>
  <mrow>
   <mi>d&xi;</mi>
   <mo>&InvisibleTimes;</mo>
   <mi>d&eta;</mi>
  </mrow>
  <msqrt>
   <mrow>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>-</mo>
       <mi>&xi;</mi>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>2</mn>
      <mtext> </mtext>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <msup>
     <mrow>
      <mo>(</mo>
      <mrow>
       <mi>y</mi>
       <mo>-</mo>
       <mi>&eta;</mi>
      </mrow>
      <mo>)</mo>
     </mrow>
     <mrow>
      <mn>2</mn>
      <mtext> </mtext>
     </mrow>
    </msup>
    <mo>+</mo>
    <msup>
     <mi>z</mi>
     <mrow>
      <mn>2</mn>
      <mtext> </mtext>
     </mrow>
    </msup>
   </mrow>
  </msqrt>
 </mfrac>
</math></span><span class="doublestruck">d</span>&xi;<span class="doublestruck">d</span>&eta;</span>
</p>



<p class="Text">
 <a href="HTMLLinks/Lecture-14_2.xml">Mathematica integrates over the last iterator first:</a>
</p>



<p class="Text">
  We will try to find the potential due to a triangular patch on a particle located at (x,y,z=1)
</p>



<p class="CellLabel">
 In[31]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>TrianglePotentialDirect</mi>
   <mtext> </mtext>
   <mo>=</mo>
   <mrow>
    <mi>Integrate</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mfrac>
      <mn>1</mn>
      <msqrt>
       <mrow>
        <msup>
         <mrow>
          <mo>(</mo>
          <mrow>
           <mi>x</mi>
           <mo>-</mo>
           <mi>&xi;</mi>
          </mrow>
          <mo>)</mo>
         </mrow>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mrow>
          <mo>(</mo>
          <mrow>
           <mi>y</mi>
           <mo>-</mo>
           <mi>&eta;</mi>
          </mrow>
          <mo>)</mo>
         </mrow>
         <mn>2</mn>
        </msup>
        <mo>+</mo>
        <msup>
         <mi>z</mi>
         <mn>2</mn>
        </msup>
       </mrow>
      </msqrt>
     </mfrac>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>{</mo>
      <mrow>
       <mi>&eta;</mi>
       <mo>,</mo>
       <mn>0</mn>
       <mo>,</mo>
       <mfrac>
        <msqrt>
         <mn>3</mn>
        </msqrt>
        <mn>2</mn>
       </mfrac>
      </mrow>
      <mo>}</mo>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>{</mo>
      <mrow>
       <mi>&xi;</mi>
       <mo>,</mo>
       <mrow>
        <mfrac>
         <mi>&eta;</mi>
         <msqrt>
          <mn>3</mn>
         </msqrt>
        </mfrac>
        <mo>-</mo>
        <mtext> </mtext>
        <mfrac>
         <mn>1</mn>
         <mn>2</mn>
        </mfrac>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mrow>
        <mfrac>
         <mn>1</mn>
         <mn>2</mn>
        </mfrac>
        <mo>-</mo>
        <mfrac>
         <mi>&eta;</mi>
         <msqrt>
          <mn>3</mn>
         </msqrt>
        </mfrac>
       </mrow>
      </mrow>
      <mtext> </mtext>
      <mo>}</mo>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mi>Assumptions</mi>
      <mo>&rightarrow;</mo>
      <mrow>
       <mo>{</mo>
       <mrow>
        <mrow>
         <mi>x</mi>
         <mo>&Element;</mo>
         <mi>Reals</mi>
        </mrow>
        <mo>,</mo>
        <mrow>
         <mi>y</mi>
         <mo>&Element;</mo>
         <mtext> </mtext>
         <mi>Reals</mi>
        </mrow>
        <mo>,</mo>
        <mrow>
         <mi>z</mi>
         <mo>&gt;</mo>
         <mn>0</mn>
        </mrow>
       </mrow>
       <mo>}</mo>
      </mrow>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mtext>&#62371;</mtext>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[31]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mi>$Aborted</mi>
</math>
</p>

<p class="Text">
 <a id="mmtag_14_integrals_over_irregularly_shaped_domains__numerical_example"></a>
 Trying to do this directly either takes too long or there is no closed form! We have to work around it by using Indefinite Integrals
</p>



<p class="CellLabel">
 In[96]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_NIntegratexx__example_of_plotting_results"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>TrianglePotentialNumeric</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mtext>x_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>y_</mtext>
    <mo>,</mo>
    <mtext> </mtext>
    <mtext>z_</mtext>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
  <mtext> </mtext>
  <mo>:=</mo>
  <mrow>
   <mi>NIntegrate</mi>
   <mo>[</mo>
   <mrow>
    <mfrac>
     <mn>1</mn>
     <msqrt>
      <mrow>
       <msup>
        <mrow>
         <mo>(</mo>
         <mrow>
          <mi>x</mi>
          <mo>-</mo>
          <mi>&xi;</mi>
         </mrow>
         <mo>)</mo>
        </mrow>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mrow>
         <mo>(</mo>
         <mrow>
          <mi>y</mi>
          <mo>-</mo>
          <mi>&eta;</mi>
         </mrow>
         <mo>)</mo>
        </mrow>
        <mn>2</mn>
       </msup>
       <mo>+</mo>
       <msup>
        <mi>z</mi>
        <mn>2</mn>
       </msup>
      </mrow>
     </msqrt>
    </mfrac>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mo>{</mo>
     <mrow>
      <mi>&eta;</mi>
      <mo>,</mo>
      <mn>0</mn>
      <mo>,</mo>
      <mfrac>
       <msqrt>
        <mn>3</mn>
       </msqrt>
       <mn>2</mn>
      </mfrac>
     </mrow>
     <mo>}</mo>
    </mrow>
    <mo>,</mo>
    <mrow>
     <mo>{</mo>
     <mrow>
      <mi>&xi;</mi>
      <mo>,</mo>
      <mrow>
       <mfrac>
        <mi>&eta;</mi>
        <msqrt>
         <mn>3</mn>
        </msqrt>
       </mfrac>
       <mo>-</mo>
       <mtext> </mtext>
       <mfrac>
        <mn>1</mn>
        <mn>2</mn>
       </mfrac>
      </mrow>
      <mo>,</mo>
      <mrow>
       <mfrac>
        <mn>1</mn>
        <mn>2</mn>
       </mfrac>
       <mo>-</mo>
       <mfrac>
        <mi>&eta;</mi>
        <msqrt>
         <mn>3</mn>
        </msqrt>
       </mfrac>
      </mrow>
     </mrow>
     <mtext> </mtext>
     <mo>}</mo>
    </mrow>
   </mrow>
   <mo>]</mo>
  </mrow>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[97]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>TrianglePotentialNumeric</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mn>1</mn>
   <mo>,</mo>
   <mn>3</mn>
   <mo>,</mo>
   <mtext>.01</mtext>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[97]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mn>0.15025179102646993</mn>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[90]:=
</p>



<p class="Input">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Plot</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>TrianglePotentialNumeric</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mn>1</mn>
      <mo>/</mo>
      <mn>40</mn>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>x</mi>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>-</mo>
      <mn>1</mn>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mn>1</mn>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>NIntegrate</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>slwcon</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Numerical integration converging too slowly; suspect one of the following: singularity, value of the integration being 0, oscillatory integrand, or insufficient WorkingPrecision. If your integrand is oscillatory try using the option Method-&gt;Oscillatory in NIntegrate. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Numerical integration converging too slowly; suspect one of the following: singularity, value of the integration being 0, oscillatory integrand, or insufficient WorkingPrecision. If your integrand is oscillatory try using the option Method-&gt;Oscillatory in NIntegrate. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;NIntegrate::slwcon\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>NIntegrate</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>slwcon</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Numerical integration converging too slowly; suspect one of the following: singularity, value of the integration being 0, oscillatory integrand, or insufficient WorkingPrecision. If your integrand is oscillatory try using the option Method-&gt;Oscillatory in NIntegrate. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Numerical integration converging too slowly; suspect one of the following: singularity, value of the integration being 0, oscillatory integrand, or insufficient WorkingPrecision. If your integrand is oscillatory try using the option Method-&gt;Oscillatory in NIntegrate. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;NIntegrate::slwcon\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <img src="HTMLFiles/Lecture-14_20.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-14_20.gif]"  width="576" height="356"  style="vertical-align:middle" />
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[90]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>&hybull;</mo>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mi>Graphics</mi>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mo>&hybull;</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="CellLabel">
 In[92]:=
</p>



<p class="Input">
 <a id="mmtag_14_potential_from_a_triangular_surface_patch"></a>
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mi>Table</mi>
  <mo>[</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mi>ContourPlot</mi>
    <mo>[</mo>
    <mrow>
     <mrow>
      <mi>TrianglePotentialNumeric</mi>
      <mo>[</mo>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>y</mi>
       <mo>,</mo>
       <mi>h</mi>
      </mrow>
      <mo>]</mo>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>{</mo>
      <mrow>
       <mi>x</mi>
       <mo>,</mo>
       <mrow>
        <mo>-</mo>
        <mn>1</mn>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mn>1</mn>
      </mrow>
      <mo>}</mo>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mo>{</mo>
      <mrow>
       <mi>y</mi>
       <mo>,</mo>
       <mrow>
        <mo>-</mo>
        <mn>0.5</mn>
       </mrow>
       <mo>,</mo>
       <mn>1.5</mn>
      </mrow>
      <mo>}</mo>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mi>Contours</mi>
      <mo>&rightarrow;</mo>
      <mrow>
       <mi>Table</mi>
       <mo>[</mo>
       <mrow>
        <mi>v</mi>
        <mo>,</mo>
        <mrow>
         <mo>{</mo>
         <mrow>
          <mi>v</mi>
          <mo>,</mo>
          <mtext>.25</mtext>
          <mo>,</mo>
          <mn>2</mn>
          <mo>,</mo>
          <mtext>.25</mtext>
         </mrow>
         <mo>}</mo>
        </mrow>
       </mrow>
       <mo>]</mo>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mi>ColorFunction</mi>
      <mo>&rightarrow;</mo>
      <mrow>
       <mo>(</mo>
       <mrow>
        <mrow>
         <mi>Hue</mi>
         <mo>[</mo>
         <mrow>
          <mn>1</mn>
          <mtext> </mtext>
          <mo>-</mo>
          <mrow>
           <mn>0.66</mn>
           <mo>*</mo>
           <mrow>
            <mtext>#</mtext>
            <mo>/</mo>
            <mn>2</mn>
           </mrow>
          </mrow>
         </mrow>
         <mo>]</mo>
        </mrow>
        <mo>&amp;</mo>
       </mrow>
       <mo>)</mo>
      </mrow>
     </mrow>
     <mo>,</mo>
     <mrow>
      <mi>ColorFunctionScaling</mi>
      <mo>-&gt;</mo>
      <mi>False</mi>
     </mrow>
    </mrow>
    <mo>]</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>{</mo>
    <mrow>
     <mi>h</mi>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.025</mtext>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.5</mtext>
     <mo>,</mo>
     <mtext>.025</mtext>
    </mrow>
    <mo>}</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>]</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>NIntegrate</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>slwcon</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Numerical integration converging too slowly; suspect one of the following: singularity, value of the integration being 0, oscillatory integrand, or insufficient WorkingPrecision. If your integrand is oscillatory try using the option Method-&gt;Oscillatory in NIntegrate. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Numerical integration converging too slowly; suspect one of the following: singularity, value of the integration being 0, oscillatory integrand, or insufficient WorkingPrecision. If your integrand is oscillatory try using the option Method-&gt;Oscillatory in NIntegrate. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;NIntegrate::slwcon\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>NIntegrate</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>slwcon</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Numerical integration converging too slowly; suspect one of the following: singularity, value of the integration being 0, oscillatory integrand, or insufficient WorkingPrecision. If your integrand is oscillatory try using the option Method-&gt;Oscillatory in NIntegrate. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Numerical integration converging too slowly; suspect one of the following: singularity, value of the integration being 0, oscillatory integrand, or insufficient WorkingPrecision. If your integrand is oscillatory try using the option Method-&gt;Oscillatory in NIntegrate. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;NIntegrate::slwcon\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>NIntegrate</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>slwcon</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Numerical integration converging too slowly; suspect one of the following: singularity, value of the integration being 0, oscillatory integrand, or insufficient WorkingPrecision. If your integrand is oscillatory try using the option Method-&gt;Oscillatory in NIntegrate. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Numerical integration converging too slowly; suspect one of the following: singularity, value of the integration being 0, oscillatory integrand, or insufficient WorkingPrecision. If your integrand is oscillatory try using the option Method-&gt;Oscillatory in NIntegrate. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;NIntegrate::slwcon\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Message">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mrow>
   <mi>General</mi>
   <mtext>::</mtext>
   <mi>stop</mi>
  </mrow>
  <mo>&InvisibleTimes;</mo>
  <mrow>
   <mo>:</mo>
   <mtext> </mtext>
  </mrow>
  <semantics>
   <mrow>
    <mtext>Further output of </mtext>
    <mrow>
     <mi>NIntegrate</mi>
     <mtext>::</mtext>
     <ms>slwcon</ms>
    </mrow>
    <mtext> will be suppressed during this calculation. </mtext>
    <maction actiontype='highlight'>
     <mi>More&hellip;</mi>
    </maction>
   </mrow>
   <annotation encoding='Mathematica'>&quot;Further output of \\!\\(NIntegrate :: \\\&quot;slwcon\\\&quot;\\) will be suppressed during this calculation. \\!\\(\\*ButtonBox[\\\&quot;More\[Ellipsis]\\\&quot;, ButtonStyle-&gt;\\\&quot;RefGuideLinkText\\\&quot;, ButtonFrame-&gt;None, ButtonData:&gt;\\\&quot;General::stop\\\&quot;]\\)&quot;</annotation>
  </semantics>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Graphics">
 <a href="HTMLLinks/Lecture-14_3.xml"><img src="HTMLFiles/Lecture-14_41.gif" alt="[Graphics:HTMLFiles/Lecture-14_41.gif]"  width="576" height="576"  style="vertical-align:middle" /></a>
</p>

<p class="CellLabel">
 Out[92]=
</p>



<p class="Output">
 <math xmlns='http://www.w3.org/1998/Math/MathML'>
 <mrow>
  <mo>{</mo>
  <mrow>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
   <mo>,</mo>
   <mrow>
    <mo>&hybull;</mo>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mi>ContourGraphics</mi>
    <mo>&InvisibleTimes;</mo>
    <mo>&hybull;</mo>
   </mrow>
  </mrow>
  <mo>}</mo>
 </mrow>
</math>
</p>

<p class="Subsubsection">
 The plot above is for a relatively small height z = 1/20 so the contours reveal the triangular shape of the plate at z = 0.
</p>



<p class="Subsubsection">
 Now look at a somewhat larger value of z = 1/2. The plot below shows contours that are very nearly circular, indicating that the plate is behaving approximately like an equivalent point charge;
</p>



<hr />

<table><tr>
<td style='font-family: Helvetica; font-size: 10px; width: 100%'>Created by
 <a href="http://www.wolfram.com"><span style='font-style: italic'>Mathematica</span></a>
 &nbsp;(October 17, 2005)</td>
<td><img src='http://www.w3.org/Icons/valid-xhtml11.gif'
 alt='Valid XHTML 1.1!' height='31' width='88' /></td>
</tr></table>
</body>

</html>
