- •1. Цели и задачи дисциплины
- •2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •3.Трудоемкость дисциплины по видам занятий
- •4. Содержание дисциплины
- •4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (в часах)
- •4.2. Содержание разделов
- •I семестр
- •Раздел 1. Элементы векторной алгебры и аналитической геометрии
- •Раздел 2. Введение в математический анализ: функция, теория пределов, непрерывность
- •Раздел 3. Дифференциальное исчисление функции одной переменной и его приложения
- •Раздел 4. Функции нескольких переменных
- •II семестр Раздел 5. Элементы теории функции комплексного переменного и высшей алгебры
- •Раздел 6. Неопределенный интеграл
- •Раздел 7. Определенный интеграл
- •Раздел 8. Кратные, криволинейные, поверхностные интегралы
- •III семестр
- •Раздел 9. Элементы теории поля
- •Раздел 10. Обыкновенные дифференциальные уравнения
- •5. Перечень практических занятий
- •I семестр
- •II семестр
- •III семестр
- •IV семестр
- •5 Самостоятельная работа студентов (срс)
- •6.Методические указания к самостоятельной работе студентов.
- •6.1.Линейная алгебра Определители и их вычисления
- •6.2.Аналитическая геометрия
- •Плоскость
- •Прямая в пространстве
- •Кривые второго порядка
- •6.3. Введение в математический анализ
- •Дифференциальные исчисления функций одной переменной
- •6.4. Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных
- •6.5. Исследование функций на непрерывность
- •6.6. Неопределенные интегралы Многочлены. Теорема Безу
- •Неопределённый интеграл
- •Первообразная функция.
- •Свойства неопределённого интеграла.
- •Непосредственное интегрирование
- •Основные методы интегрирования
- •Основные методы интегрирования
- •Метод интегрирования по частям
- •Интегрирование некоторых функций, содержащих квадратный трехчлен
- •Универсальная подстановка
- •Вычисление интегралов вида
- •Интегрирование биноминального дифференциала.
- •Интегрирование рациональных дробей по методу Остроградского
- •6.7. Определенные интегралы Понятие определенного интнграла
- •Формула Ньютона-Лейбница
- •Вычисление площади Фигур
- •Площадь в полярных координатах
- •Вычисление объемов тел
- •Площадь поверхности вращения
- •Вычисление работы переменной силы
- •Вычисление центра тяжести плоской линии
- •Центр тяжести плоской фигуры
- •6.8. Криволинейные, кратные и поверхностные интегралы Объём цилиндрического тела. Двойные интегралы
- •Определение двойного интеграла
- •Теорема существования двойного интеграла
- •Свойства двойного интеграла
- •Теорема об оценке двойного интеграла
- •Замена переменных в двойном интеграле
- •Вычисление двойного интеграла в полярной системе координат
- •Тогда .
- •Решение
- •Поверхностные интегралы Определение поверхностного интеграла I рода
- •Поверхностные интегралы II рода
- •Вычисление поверхностного интеграла II рода
- •Формула Остроградского Связь между поверхностным интегралом и тройным интегралом
- •Связь поверхностного интеграла с криволинейным интегралом. Теорема Стокса
- •7.Контрольные работы
- •7.1.Контрольная работа №1
- •7.2.Контрольная работа №2
- •7.3. Контрольная работа №3
- •7.4.Контрольная работа №4
- •Задание 6. Вычислить криволинейный интеграл первого
- •Задание 8. Вычислить поверхностные интегралы второго рода
- •Задание 9 . Найти площадь поверхности
- •8. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
- •9.Карта обеспеченности студентов учебниками, учебными пособиями, учебно-методическими материалами по дисциплине "Математика".
- •10. Перечень контрольных вопросов
- •Семестр II
- •Семестр III
- •Семестр IV
- •1.Цели и задачи дисциплины……………………….............1
7.3. Контрольная работа №3
Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных
Задание 1. Дана функция z=z(x; y), точкаА(x0; y0) и вектор а. Найти производную в точке А в направление вектора ā.
1.1.
.
1)
;
2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
1.2.
.
1)
;
2)
;
3)
;
4)
; 5)
.
1.3.
.
1)
;
2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
1.4.
.
1)
; 2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
1.5.
.
1)
; 2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
1.6.
.
1)
;
2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
1.7.
.
1)
;
2)
;
3)
; 4)
; 5)
.
1.8.
.
1)
;
2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
1.9.
.
1)
; 2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
1.10.
.
1)
;
2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
1.11.
z=x2+xy+y2
A(1;1),
.
1.12.
z=2x2+3xy+y2
A(2;1),
.
1.13.
z=In(5x2+3y2);
A(1;1),
.
1.14.
z=In(5x2+4y2);
A(1;1),
.
1.15.
z=5x2+6xy;
A(2;1),
.
Задание 2. Вычислить приближенно.
2.1.
1) 1,08; 2) 1,1; 3) 1,06; 4) 1,04; 5) 1.
2.2.
1) 5,082; 2) 5,012; 3) 5,08; 4) 5,146; 5) 5,041.
2.3.
1) 8,36; 2) 8,32; 3) 8,29; 4) 8,44; 5) 8,25.
2.4.
1) 2,99; 2) 3,01; 3) 2,94; 4) 3,084; 5) 3.
2.5
1) 0,785; 2) 0,81; 3) 0,81; 4) 0,775; 5) 0,8.
2.6.
1) 8,31; 2) 8,43; 3) 8,42; 4) 8,44; 5) 8,32.
2.7
1) 63,36; 2) 1,117; 3) 1,111; 4) 1,129; 5) 1,107.
2.8.
1) 5,2; 2) 5,03; 3) 5,036; 4) 5,01; 5) 5,04.
2.9
1) 0,488; 2) 0,464; 3) 0,440; 4) 0,552; 5) 0,562.
2.10.
1) 1,01; 2) 1,04; 3) 1,06; 4) 1,14; 5) 5,12.
2.11.
в точке М (1; 0; 1) равно ...
1) 5 2)3 3)1/5 4) 6/5 5)1/3
2.12.
в
точке M(0;-1;1) равно ...
e6 2)5e6 3) -e6 4) -5e6 5) e
2.13.
в
точке M (1;2;2) равно ...
2/3 2)3/2 3)-1/3 4)0 5)–2
2.14.
в
точке
равно...
1)
2)
3) 0 4) 1 5)
2.15. U= cos(x2-y+z3) Uy в точке M (0;-/2;0) равно ...
1) 1 2)
3) 0 4)-
5)
Задание 3.
Вычислите следующие интегралы:
3.1.1.
3.1.9.
3.1.2.
3.1.10.
3.1.3.
3.1.11.
3.1.4.
3.1.12.
3.1.5.
3.1.13.
3.1.6.
3.1.14.
3.1.7.
3.1.15.
3.1.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.2.1.
3.2.9.
3.2.2.
3.2.10.
3.2.3.
3.2.11.
3.2.4.
3.2.12.
3.2.5.
3.2.13.
3.2.6.
3.2.14.
3.2.7.
3.2.15.
3.2.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.3.1.
3.3.9.
3.3.2.
3.3.10.
3.3.3.
3.3.11.
3.3.4.
3.3.12.
3.3.5.
3.3.13.
3.3.6.
3.3.14.
3.3.7.
.
3.3.15.
3.3.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.4.1.
3.4.9.
3.4.2.
3.4.10.
3.4.3.
3.4.11.
3.4.4.
3.4.12.
3.4.5.
3.4.13.
3.4.6.
3.4.14.
3.4.7.
3.4.15.
3.4.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.5.1.
3.5.9.
3.5.2.
3.5.10.
3.5.3.
3.5.11.
3.5.4.
3.5.12.
dx
3.5.5.
3.5.13.
3.5.6.
3.5.14.
3.5.7.
3.5.15.
3.5.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.6.1.
3.6. 9.
3.6.2.
3.6. 10.
3.6.3.
3.6.11.
3.6.4.
3.6. 12.
3.6.5.
3.6.13.
3.6.6.
3.6. 14.
3.6.7.
3.6. 15.
3.6.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.7.1.
3.7.
9.
3.7.2.
3.7.10.
3.7.3.
3.7.11.
3.7.4.
3.7.12.
3.7.5.
3.7.13.
3.7.6.
3.7.14.
3.7.7.
3.7.15.
3.7.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.8.1.
3.8.9.
3.8.2.
3.8.10.
3.8.3.
3.8.11.
3.8.4.
3.8.12.
3.8.5.
3.8.13.
3.8.6.
3.8.14.
3.8.7.
3.8.15.
3.8.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.9.1.
3.9.
9.
3.9.2.
3.9.10.
3.9.3.
3.9.11.
3.9.4.
3.9.12.
3.9.5.
3.9.13.
3.9.6.
3.9.14.
3.9.7.
3.9.15.
3.9.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.10.1.
3.10.9.
3.10.2.
3.10.10.
3.10.3.
3.10.11.
3.10.4.
3.10.12.
3.10.5.
3.10.13.
3.10.6.
3.10.14.
3.10.7.
3.10.15.
3.10.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.11.1.
3.11.9.
3.11.2.
3.11.10.
3.11.3.
3.11.11.
3.11.4.
3.11.12.
3.11.5.
3.11.13.
3.11.6.
3.11.
14.
3.11.7.
3.11.15.
3.11.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.12.1.
3.12.9.
3.12.2.
3.12.10.
3.12.3.
3.12.11.
3.12.4.
3.12.12.
3.12.5.
3.12.13.
3.12.6.
3.12.14.
3.12.7.
3.12.
15.
3.12.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.13.1.
3.13. 9.
3.13.2.
3.13.10.
3.13.3.
3.13.11.
3.13.4.
3.13.12.
3.13.5.
3.13.13.
3.13.6.
3.13.14.
3.13.7.
3.13.15.
3.13.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.14.1.
3.14.9.
3.14.2.
3.14.10.
3.14.3.
3.14.11.
3.14.4.
3.14.12.
3.14.5.
3.14.13.
3.14.6.
3.14.
14.
3.14.7.
3.14.15.
3.14.8.
Вычислите следующие интегралы:
3.15.1.
3.15. 9.
3.15.2.
3.15.10.
3.15.3.
3.15.11.
3.15.4.
3.15.12.
3.15.5.
3.15.13.
3.15.6.
3.15.14.
3.15.7.
3.15.
3.15.8.
Задание 4. Вычислить (внесение функции под знак дифференциала).
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
4.9.
4.10.
4.11.
4.12.
4.13.
4.14.
4.15.
Задание 5.Вычислить применением метода интегрирования по частям.
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
5.8.
5.9.
5.10.
5.11.
5.12.
5.13.
5.14.
5.15.
Задание 6. Вычислить универсальной подстановкой.
6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
6.6.
6.7.
6.8.
6.9
6.10.
6.11.
6.12.
6.13.
6.14.
6.15.
Задача 7. (подстановкой)
7.1.
7.2.
7.3.
7.4.
7.5.
7.6.
7.7.
7.8.
7.9.
7.10.
7.11.
7.12.
7.13.
7.14.
7.15.
Задание 8.
Вычислить площадь плоской фигуры.
8.1Вычислить площадь
фигуры, ограниченной кривой
,
прямыми х=-0,5, х=1 и осью абсцисс.
8.2Найти площадь
фигуры, ограниченной кривой
,
прямыми
,
и осью ординат.
8.3Найти площадь
фигуры, заключенной между окружностью
и прямыми 2у-5=0,
8.4Найти площадь
фигуры, ограниченной эллипсом
,
прямой
и осью ординат.
8.5Найти площадь
фигуры, ограниченной ветвью гиперболы
и прямыми х=1; х=5.
8.6Вычислить площадь
фигуры, ограниченной кривой
и осью абсцисс от
до
.
8.7 Найти площадь
фигуры, ограниченной кривой
,
прямыми
,
х=е и осью абсцисс.
8.8 Вычислить площадь
фигуры, ограниченной параболой
,
прямыми х=-1, х=3 и осью абсцисс.
8.9 Найти площадь
фигуры, ограниченной параболой
,
осями координат и прямой х=4.
Найти площадь фигуры, заключенной между прямыми у=2х, у=5х, х=2, х=6.
Найти площадь части гиперболы
,
отсекаемой от нее прямой х+у-4=0.Найти площадь фигуры, отсекаемой от параболы
прямой 5х-у-8=0.Вычислить площадь фигуры, ограниченной параболой
и прямой у=х.Найти площадь фигуры, заключенной между параболами и
.Вычислить площадь фигуры, заключенной между параболами
и
.
Задание 9.
Вычислить длину дуги.
9.1. y2 = x3 от х=0 до х=5
9.2.
y=lnsinx
от х=
до х=
9.3. 2у= x2 -3 между точками пересечения с осью Ox
9.4. x=
-
t, y=t2+2
от t=1 до t=4
9.5. x=4(t-sint), y=4(1-cost) (длину дуги одной арки циклоиды)
9.6.
=5sin
9.7.
=sin3
от
=0
до
9.8. y=lnx
от х=
до x=2
9.9. x=
, y=2-
(между точками пересечения с
координатными осями)
9.10.
(длину первого витка спирали Архимеда)
9.11.
x=
cost,
y=
sint
от
t=0 до
t=ln
9.12. =1-cos
9.13. =2sin
9.14.
=2sin3
9.15.
x
+y
=9
Задание 10.
10.1. Вычислить объём тела, образованного вращением вокруг оси фигуры, ограниченной дугой кубической параболы y=x3-4x и осью абсцисс.
10.2. Определить объём тела, полученного в результате вращения вокруг оси ОХ фигуры, которая ограничена дугой окружности х2+y2=16, лежащей в I четверти, и прямыми х=1 и х=3.
10.3. Найти объём тела, образованного вращением эллипса 4x2+9y2=36 вокруг малой оси.
10.4.
Фигура, ограниченная дугой эллипса
и двумя прямыми, перпендикулярными к
оси абсцисс и проходящими через фокусы
эллипса, вращается вокруг оси ОХ.
Определить объём тела вращения.
10.5. Найти объем тела, образованного вращением вокруг оси ОХ фигуры, ограниченной ветвью гиперболы x2-y2=1 и прямой х=3.
10.6. Найти объем тела, образованного вращением астероиды x=acos3t, y=asin3t вокруг оси ОХ.
10.7.
Вычислить объем тела, образованного
вращением вокруг оси Ох фигуры,
ограниченной одной аркой циклоиды
х=a(t-sint),
y=a(1-cost)
и отрезком
оси
абсцисс.
10.8. Найти объем тела, образованного вращением вокруг оси Ох фигуры, ограниченной параболами y=2x2 и y=x3.
10.9. Фигура, образованная в результате пересечения параболы y2=4x и прямой y=x, вращается вокруг оси Ох. Найти объём тела вращения.
10.10. Найти объем тела, образованного вращением вокруг оси Оу фигуры, ограниченной параболой y2=2x и прямой 2х+2у-3=0.
10.11. Вычислить объем тела, образованного вращением общей части парабол y=x2 и y2=8x: а)вокруг оси Ох; б)вокруг оси Оу.
10.12.
Фигура, ограниченная кривыми y=tgx,
y=ctgx
и прямой x=
, вращается вокруг оси OX.
Найти объем тела вращения.
10.13. Найти объем тела, полученного в результате вращения вокруг оси OX сегмента, отсекаемого прямой х+у-2=0 от круга, граничная окружность которого x2+y2=4
10.14. Определить объем тела, образованного вращением вокруг оси ОY фигуры, ограниченной кривыми y=log2x, y=log4x и прямой y=1.
10.15. Фигура, лежащая в I четверти и ограниченная дугой окружности x2+y2=18, параболой 3y=x2 и осью ординат, вращается вокруг оси Ох. Найти объем тела вращения.
Задание 11.
11.1. Найти силу давления жидкости на вертикальную треугольную пластинку с основанием а и высотой h, погруженную в жидкость так, что вершина пластинки лежит на поверхности.
11.2. Скорость точки меняется по закону. Найти путь, пройденный точкой за первые девять секунд после начала движения.
11.3. Автомобиль, двигающийся со скоростью 48м/с., начинает тормозить и останавливается через 3с. Найти путь, пройденный автомобилем до полной остановки.
11.4. Реактивный самолет в течение 20с увеличил свою скорость от 360 до 720 м/с. Считая его движение равноускоренным, найти с каким ускорением летел самолет и какое расстояние пролетел он за это время.
11.5. С высоты 294м вертикально вниз брошено тело с начальной скоростью 19,6 M/с. Через сколько секунд тело упадет на землю? ( Ускорение силы тяжести принять равным 9,8м/с)
11.6. Найти работу, производимую при растяжении пружины на 5см, если известно, что сила, которая требуется для растяжения пружины, пропорциональна ее удлинении и что для удлинения пружины на I см требуется сила 1H.
11.7. Какую работу нужно затратить, чтобы выкачать воду из цилиндрического резервуара, радиус основания которого равен 3м, а высота равна 5m?
11.8. Найти работу, необходимую для выкачивания воды из конической воронки, обращенной вершиной вниз, если высота ее равна Н, а радиус основания r. Как изменится результат, если воронка будет обращена вершиной вверх?
11.9. Вычислить работу, которую надо затратить, чтобы выкачать воду из котла, имеющего форму полушара с радиусом, равным 1м.
11.10. Найти работу, необходимую для выкачивания воды из котла, имеющего форму полуцилиндра с радиусом основания r и высотой H.
11.11. Найти силу давления воды на прямоугольные ворота шлюза, ширина которых 25м, а глубина 18м, если их верхняя грань лежит на свободной поверхности воды. Определить также силу давления на нижнюю половину ворот шлюза.
11.12. Вычислить силу давления жидкости на вертикальный треугольный щит с
основанием а и высотой h, погруженный жидкость так, что основание щита лежит на её свободной поверхности.
11.13. Найти силу давления на плоскость полукруга с радиусом 6см, погруженного в воду вертикально, если его диаметр лежит на свободной поверхности воды.
11.14. Вертикальная пластина имеет форму трапеции, верхнее и нижнее основания которой соответственно равны 80см и 50см, а высота 20м. Вычислить силу давления на всю плотину.
11.15.
Определить массу стержня длины 50см,
если его линейная плотность меняется
по закону
, где x
– расстояние от одного из концов стержня.
Задание 12.
Вычислить несобственный интеграл (исследовать его сходимость).
12.1.
12.2.
12.3.
12.4.
12.5.
12.6.
12.7.
12.8.
12.9.
12.10.
12.11.
12.12.
12.13.
12.14.
12.15.
