Формула Гріна–Остроградського.
Нехай область
обмежена кривою
, яка складається з відрізків прямих
, кривих
,
,
причому
виконується нерівність
(рис.10.3). Така область називається елементарною відносно осі
.
Аналогічно означається елементарна область відносно осі
(рис.10.4):
Якщо область елементарна відносно кожної осі, то вона називається елементарною відносно осей
і
(рис.10.5).
Теорема 10.1 (формула Гріна–Остроградського).Нехай
- елементарна область відносно осей
і
, її межа
є кусково–гладкою кривою, функції
і
неперервні разом з своїми частинними похідними
і
в замкненій області
. Тоді має місце рівність
(10.1)
Доведення.Обчислимо спочатку (область
елементарна відносно осі
) (рис.10.6) подвійний інтеграл:

=[формула Ньютона-Лейбніца]=
[обчислюємо КІ другого роду]=
[використовуємо властивість криволінійного інтегралу другого роду,
,
]=

.
Аналогічно, оскільки область
елементарна відносно осі
(рис.10.7), то подвійний інтеграл
. Дійсно,

Додаючи обидві формули, і отримаємо формулу (10.1). ■
Формулу Гріна можна узагальнити і на той випадок, коли область
можна розбити на області
,
, які задовольняють теоремі 10.1, і на багатозв’язні області (рис.10.8 – 10.9).
Означення 10.2. Область
називається однозв’язною, якщо для довільної замкненої простої кривої
або кривої Жордана, яка належить області
, внутрішність
також належить
. Неоднозв’язні області називаються багатозв’язними (рис.10.10).
Однозв’язність області означає, що область не має "дірок".