
- •Введение
- •1. Дифференциальное исчисление функций многих переменных 6
- •1.Дифференциальное исчисление функций многих переменных
- •1.1.Определение функции многих переменных
- •1.2.Предел и непрерывность функции многих переменных
- •1.3.Частные производные функции многих переменных
- •1.3.1.Определение частной производной и её геометрический смысл
- •1.3.2.Частные производные высших порядков
- •1.4.Полный дифференциал функции многих переменных
- •1.4.1.Необходимое и достаточное условие дифференцируемости
- •1.4.2.Применение полного дифференциала в приближенных вычислениях
- •1.4.3.Дифференциалы высших порядков
- •1.5.Дифференцирование сложной функции
- •1.6.Дифференцирование неявно заданной функции
- •1.7.Геометрические приложения частных производных
- •1.7.1.Уравнение касательной и нормальной плоскости к пространственной кривой
- •1.7.2.Уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности
- •1.8.Экстремум функции многих переменных
- •1.8.1.Необходимое и достаточное условия экстремума
- •1.8.2.Достаточные признаки наличия экстремума для функций двух и трех переменных
- •1.8.3.Условный экстремум функции многих переменных
- •2.Кратные интегралы
- •2.1.Двойной интеграл
- •2.1.1.Определение двойного интеграла
- •2.1.2.Геометрический смысл двойного интеграла
- •2.1.3.Свойства двойных интегралов
- •2.1.4.Вычисление двойного интеграла
- •2.1.5.Замена переменных в двойном интеграле Криволинейные координаты
- •Примеры криволинейных координат Полярные координаты.
- •Обобщенные полярные координаты.
- •Выражение элемента площади в криволинейных координатах
- •2.2.Тройной интеграл
- •2.2.1.Определение тройного интеграла
- •2.2.2.Вычисление тройных интегралов
- •2.2.3.Переход к криволинейным координатам
- •2.2.4.Приложения тройного интеграла
- •3.Векторный анализ
- •3.1.Скалярные и векторные поля
- •3.1.1.Основные понятия
- •3.1.2.Геометрические характеристики полей
- •3.1.3.Дифференциальные характеристики скалярного поля Производная по направлению скалярного поля
- •Градиент
- •3.1.4.Дифференциальные характеристики векторного поля
- •Дивергенция
- •4.Контрольная работа №5
- •4.1.Пример выполнения задания:
- •5.Контрольная работа №6
- •5.1.Пример выполнения задания:
5.1.Пример выполнения задания:
1) Изменить порядок интегрирования в интеграле:
.
Изобразим линии,
ограничивающие области интегрирования:
,
,
,
и
,
,
,
(см.рис. 5.1.).
Н
айдем
левую границу получившейся области как
точку пересечения парабол и прямой
:
.
Вся область заключена
в полосе между прямыми
,
и ограничена снизу и сверху линиями
,
.
Составим повторный интеграл по этой
области, как интеграл по переменной
от интеграла по переменной
:
.
2) Вычислить интеграл
Изобразим область интегрирования (см. рис. 5.2.).
Н
айдем
точки пересечения прямых
и
:
То есть область лежит
в полосе между прямыми
и ограничена снизу и сверху линиями
и
.
Следовательно:
3) Найти площадь фигуры,
ограниченной линиями
,
,
.
К
ак
видно из рисунка (см.рис. 5.3.), область
интегрирования представляет собой
часть сектора, выходящего из начала
координат. Поэтому, для интегрирования
удобно перейти к полярным координатам
по следующим формулам:
Найдем уравнения каждой из линий, ограничивающих область, в новых координатах:
;
;
.
Область заключена
внутри сектора
между началом координат и окружностью
.
Следовательно площадь этой области:
4) Вычислить тройной
интеграл
,
если объем
ограничен поверхностями:
,
,
,
,
Область интегрирования представляет собой пирамиду. Чтобы расставить пределы интегрирования по переменным и , изобразим проекцию этой области на плоскость (см. рис. 5.5.).
Следовательно,