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- •Задача Кузнецов Кратные интегралы 16-20

1 |
−8x2 +2 |
3−12 y2 +5x2 |
1 |
−8x2 +2 |
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ru |
|||||||
V = 2òdx ò dy |
ò |
|
dz = 2òdx ò dy(3 -12y2 |
+ 5x + 2 + 12y2 - 5x2 ) = |
|
|||||||||||||||||
0 |
x2 −7 |
−2−12 y2 +5x2 |
0 |
|
|
x2 −7 |
|
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|||||
1 |
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−8x2 |
+2 |
1 |
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|
. |
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= 2ò(5 + 5x - 5x2 )dx |
ò |
dy = 2ò(5 + 5x - 5x2 )dx(-8x2 + 2 - x2 + 7) = |
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|||||||||||||||||||
0 |
|
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|
x2 −7 |
0 |
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|
||
= 2ò1 (5 + 5x - 5x2 )dx(-9x2 + 9) = 2 × 5 × 9ò1 (1 + x - x2 )(-x |
2 |
+ 1)dx = |
|
|||||||||||||||||||
0 |
|
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0 |
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antiGTU |
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||||
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|||
1 |
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1 |
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= 90ò(-x2 + 1 - x3 + x + x4 - x2 )dx = 90ò(-2x2 + 1 - x3 + x + x4 )dx = |
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|||||||||||||||||||||
0 |
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0 |
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2 x3 + x - 1 x4 |
|
1 x2 |
+ 1 x5 ) |
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1 |
|
2 |
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|
1 + |
1 |
+ 1) = |
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||||
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||||||||||||
= 90(- |
+ |
|
= 90(- |
+ 1 - |
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|||||||||||||||
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|||||||||||||||||
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3 |
4 |
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2 |
5 |
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0 |
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3 |
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4 |
2 |
5 |
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|
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||||||||||||||||
= 90 × -40 + 60 -15 + 30 + 12 |
= 90 × |
47 |
= 141 |
= 70,5 |
|
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|
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||||||||||||
|
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60 |
|
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60 |
2 |
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|||
Задача Кузнецов Кратные интегралы 13-20 |
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||||||||||||||||
Вычислить объём тела, заданного ограничивающими его поверхностями. |
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z = 49 − x2 − y2 |
z = 3 |
x2 + y2 = 33 |
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Первое уравнение – сфера с радиусом R=7 |
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Второе уравнение – плоскость. |
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Третье уравнение – цилиндр с радиусом R= |
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33 |
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z |
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|||||||||||||
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с |
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|||
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Скачано |
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|
у |
|
|||||||||||||
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||||||||||||
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||||||||||
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х |
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|||
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Фигура представляет собой цилиндр с нижним основанием в виде сферической поверхности, отсечённый сверху плоскостью z=3.
Перейдём к цилиндрическим координатам:
x = cos |
y = sin |
z=z |
x2 + y 2 = 2 |
||
Цилиндр: = |
|
|
Сфера: z = |
49 − 2 |
|
33 |
|

|
- 3 |
× 4 |
+ 3 |
× 7 ) |
0 |
|
- |
|
3 + |
3 |
) 2 = 4( 2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
= 570 ru |
|||||||||||||||||||||||
= 4( 2 |
= 4( 2 |
|
+ 93) 2 = 4 × |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
V = 42ò d |
33 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
= 4ò2 d |
|
|
39 |
(3 + |
|
49 - 2 )d = 4ò2 d |
|
33 |
|
(3 + 49 - 2 )d = |
||||||||||||||||||||||
ò d |
|
ò |
|
|
|
dz |
|
ò |
|
|
ò |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
0 |
|
|
− |
|
49−2 |
|
0 |
|
|
0 |
|
|
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|
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|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
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33 |
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|
3 |
|
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|
|
1 |
|
|
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|
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|
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||||||
= 42ò d ( |
|
2 |
- |
1 × |
|
|
|
|
(49 - 2 )3 ) |
|
|
|
|
= 42ò d ( |
|
|
× 33 - |
|
(49 - 33)3 |
|
+ |
1 493 ) = |
|
||||||||||||||||||||
0 |
|
2 |
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
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|
||||
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|
antiGTU |
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||||||||||
99 |
|
1 |
|
|
3 |
1 |
|
|
3 |
|
|
|
2 |
99 |
|
|
|
64 |
343 |
|
99 |
|
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|
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285 |
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||||||||||
Задача Кузнецов Кратные интегралы 14-20 |
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|||||||||||||||||||||
Найти объём тела, ограниченного поверхностями. |
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|||||||||||||||||||||||||
z = -16 |
é(x + 1)2 + y2 ù -1, |
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|||||||||||
|
ë |
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|
û |
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z = -32x - 33 |
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Найдём проекцию на ось ХОУ |
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-16((x + 1)2 |
+ y2 ) -1 = -32x - 33 |
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||||||||||||||
-16(x2 |
+ 2x + 1 + y2 ) -1 = -32x - 33 |
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||||||||||||||
-16x2 -32x -16 -16y2 -1 = -32x - 33 |
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|||||||||||||||||||
16x2 + 16y2 |
=16 |
/ ¸16 |
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||||||
x2 + y2 |
=1 - Окружность с центром |
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(0;0) |
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R =1 |
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Скачано |
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|
с |
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||||||||||||||
Перейдём к полярным координатам. |
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ìx = cos |
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Окружн сть x2 + y2 |
=1 запишется в виде: =1 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||
í |
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|||||||||||||||||||||||||||||||
î y = sin |
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|||
0 £ £ 2 |
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||
z = -16((x + 1)2 + y2 ) -1 = -16(x2 |
|
+ 2x + 1 + y2 ) -1 = -16(x2 |
+ y2 |
+ 2x + 1) -1 = |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= -16( 2 + 2 cos + 1) -1 = -16 2 - 32 cos -17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
z = -32x - 33 = -32 cos - 33 |
|
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|
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|||||||||||||||
2 |
|
1 |
|
|
|
−16 2 −32 cos −17 |
|
2 |
|
1 |
|
(-16 2 |
|
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|
|
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|
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|
|
|
|
|
||||||||||||||||
V = ò d ò |
d |
|
|
|
|
ò |
|
|
dz = |
|
ò |
|
d ò |
d |
- 32 cos -17 + 32 cos + 33) = |
||||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
0 |
|
|
|
−32 cos −33 |
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
||||||||||
= ò d ò d (-16 2 |
+ 16) = -16 |
|
ò d ò ( 3 |
|
- )d = -16 ò d (1 |
4 - 1 |
2 ) |
|
1 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
= |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
4 |
|
2 |
|
|
0 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
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|
||||||||||||||||
= -16 × ( |
1 |
- 1) × 2 = -16 × (- 1) × 2 = 4 × 2 = 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
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|
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|
|
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Задача Кузнецов Кратные интегралы 15-20 |
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|
ru |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Найти объём тела, заданного неравенствами. |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
36 £ x2 + y2 + z2 £ 100, |
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|
. |
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||||||||||||||||||||||||||||||||
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z ³ - |
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x2 + y2 |
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, |
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antiGTU1 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
63 |
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|||||||||||||||||||||||||||||
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||||||||||||||||||||||
|
x |
|
£ y £ |
|
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3x. |
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3 |
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Первое неравенство – пространство между сферами с радиусами R=6 и R=10. |
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Второе неравенство – нижняя часть конуса. |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Третье неравенство – две плоскости, проходящие под углами соответственно |
и |
к плоскости |
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ХОУ. |
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6 |
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3 |
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Перейдём к сферическим координатам. |
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ìx = cos cos |
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ï |
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= sin cos |
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ï |
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= sin |
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V = ò3 d |
ò2 |
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ò2 |
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1 |
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d |
ò 2 cos d = ò3 d |
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1 |
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cos d ò 2d = |
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−arctg |
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− rctg |
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6 |
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6 |
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63 |
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6 |
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63 |
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с |
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|||||||||
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3 |
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2 |
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cos d × 1 |
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1 (1000 - 216) |
3 |
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= |
ò |
d |
ò |
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3 |
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= |
ò |
d × sin |
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2 |
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= |
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1 |
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3 |
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−arctg |
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−arctg |
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6 |
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63 |
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||||||||||
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Скачано |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= 784 × |
|
(sin |
|
|
|
- sin(arctg |
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|
|
1 |
|
|
|
|
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)) × ( |
- |
) = 784 |
× |
× (1 - sin(arctg |
|
1 |
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)) = |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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2 |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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3 |
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63 |
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3 |
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6 |
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3 |
6 |
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63 |
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||||||||||||||||||
= |
392 |
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× (1 - sin(arctg |
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|
|
1 |
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|
)) |
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||
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4 |
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63 |
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||||||||
= arctg |
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1 |
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Þ tg = |
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Þ ctg = |
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63 |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||
63 |
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63 |
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|||||||||||||||
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2 |
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1 |
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1 |
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1 |
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2 |
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1 |
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1 |
|||||||||||
1 + ctg = |
|
Þ1 |
+ |
|
63 = |
|
|
Þ |
|
|
|
= 64 Þ sin |
|
|
= |
|
|
Þ sin = |
8 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
sin2 |
|
sin2 |
sin2 |
|
|
|
|
64 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
392 × (1 - sin(arctg |
|
1 |
|
|
|
)) = |
|
392 × (1 - |
1) = |
|
392 |
× 7 = |
343 |
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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4 |
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|
4 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
4 |
|
|
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63 |
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4 |
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8 |
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8 |
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|
V = |
343 |
|
4 |

Задача Кузнецов Кратные интегралы 16-20
Тело V задано ограничивающими его поверхностями, μ – плотность. Найти массу тела.
x2 + y2 + z2 =4 x2 + y2 = 4z2 x = 0 y=0 (x ³ 0 y ³ 0 z ³ 0) |
=10z |
|
Строим данное тело. |
. |
ru |
Первое уравнение – сфера. |
||
Второе уравнение – конус |
||
|
у
x = cos |
y = sin |
z=z |
Сфера: z = 4 - 2
0 £ £ |
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с2 |
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|||||
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2 |
|
|
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Радиус проекции на ХОУ: |
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|
|
|
|
|
|
|
|
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|
||||||||||||||||||||
|
2 |
+ y |
2 |
+ |
1 |
2 |
+ |
1 |
|
|
2 |
= 4 Þ |
5 |
|
2 |
+ |
|
5 |
= 4 Þ x |
2 |
|
+ y |
2 |
= |
16 |
Þ = |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
x |
|
|
4 x |
|
4 y |
|
4 x |
|
|
4 y |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4− |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
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|
|
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|
|
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|||||||
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|
2 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
5 |
d ×5z2 |
|
|
4− |
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
5 |
|
|
|
- 2 - |
|
2 |
|||||||||||||||||||||
M = ò d |
ò |
d |
ò |
|
|
10zdz = |
ò d ò |
|
|
1 |
= 5 |
ò d ò |
|
|
|
(4 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
- 17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
4 |
|
||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
(4 - |
2 )d = |
5 |
|
|
|
|
|
(4 |
3 )d |
= 5 |
|
|
|
|
|
(2 2 - |
4 ) |
5 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= 5ò d ò |
|
ò d ò |
|
ò d |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
16 |
|
|
17 |
|
256 |
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
28 |
|
|
|
|
132 |
|
|
|
|
|
66 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
= 5(2 × |
- |
× |
) |
2 |
|
|
- |
|
2 |
|
|
|
|
× |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
5 |
|
|
64 |
|
25 |
ò d = 5( |
|
5 |
|
25 |
)ò d = 5 × |
|
25 |
|
2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Скачано |
|
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|
)d =
=