
Кузнецов Л. А / Векторный анализ. Кузнецов. Вариант 8
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8 _ 01_ 08 |
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u = arctg ( y |
x) + xz, |
S : x2 + y2 |
- 2z = 10, |
M (2, 2, -1). |
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F (x, y, z) |
= x2 + y2 - 2z -10 |
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AntiGTU |
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UUR |
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¶F |
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¶F |
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¶F |
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. |
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нормальк поверхности S : N |
= grad F (x, y, z) = |
¶x |
; |
¶y |
; |
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¶z |
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¶F = 2x; |
¶F = 2 y; ¶F = -2z |
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¶x |
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¶y |
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¶z |
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¶F (M ) = 4; |
¶F (M ) = 4; ¶F (M ) = 2 |
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¶x |
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¶y |
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¶z |
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UUR |
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UUR |
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= 6 cosα = cos β = 2 / 3;cos γ = 1/ 3 |
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N (M ) = (4; 4; 2); |
N (M ) |
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¶U = |
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1 |
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× - y |
+ z; ¶U = |
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1 |
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× |
1 |
; |
¶U = x |
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1 + y2 |
/ x2 |
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+ y2 / x2 |
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¶x |
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x2 |
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¶y |
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1 |
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x |
¶z |
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¶U (M ) = -5 ; |
¶U (M ) = |
1 |
; ¶U (M ) = 2 |
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¶x |
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4 |
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¶y |
4 |
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¶z |
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¶U |
¶U |
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¶U |
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¶U |
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¶ |
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-5 2 1 2 |
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1 |
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UUR |
= ¶x |
cosα + ¶y |
cos β + |
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¶z |
cos γ |
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UUR |
|M = |
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× |
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+ |
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× 3 + 2 |
× |
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= 0 |
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4 |
3 |
4 |
3 |
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¶N |
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¶N |
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Скачано |
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|
с |
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ru

8 _ 02 _ 08 |
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V = |
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6 |
- |
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6 |
+ |
2 |
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U = |
yz2 |
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1 |
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1 |
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1 |
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, |
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, |
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M |
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, |
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, |
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. |
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2x |
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2 |
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2 |
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2 y 3z |
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x |
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3 |
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¶V = |
- |
6 |
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AntiGTU |
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¶x |
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2x2 |
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¶V = |
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6 |
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|||
2 y2 |
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|||||||
¶y |
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¶V = |
-2 |
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3z2 |
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|||||||
¶z |
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|||||||
¶U = - yz2 |
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|||||||||
¶x |
|
|
x2 |
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||||
¶U = |
z2 |
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|||||
x |
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|||||||
¶y |
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||||||
¶U = |
2 yz |
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||||||
¶z |
|
|
x |
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||||
gradV = {¶V ; |
¶V ; |
|
¶V }; gradU |
= { |
¶U ; |
¶U ; |
¶ |
|
|
|
} |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
¶z |
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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¶x |
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¶y |
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¶z |
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¶x |
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¶y |
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||||||||||||||||||||
gradV (M ) = {- |
6; |
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6; -2}; |
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gradV (M ) |
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= 4 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
gradU (M ) = {- |
|
2 |
|
|
; |
2 |
; |
|
2 |
}; |
|
gradU (M ) |
|
= |
4 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
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3 |
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3 |
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|
3 |
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|
с |
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3 |
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|||||||
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2 |
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2 |
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4 |
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|||||||||||||||||
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6 |
× |
|
+ |
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6 × |
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- |
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||||||||||||||||
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gradV (M ) × gradU (M ) |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
cosα = |
|
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= |
|
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3 |
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3 |
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3 |
= 0 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
gradV (M ) |
|
× |
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gradU (M ) |
|
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4 × 4 / 3 |
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α = arccos(cosα ) |
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= π |
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Скачано |
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2 |
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|
. |
ru |

8 _ 03 _ 08
a = 2zi + 3xk
дифференциальные уравнения векторных
dx |
= |
dy |
= |
dz |
dy = 0 |
y = C1 |
|
|
|
|
|
|
+ C |
||
2z |
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|||||
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0 3x |
3x dx = 2z dz |
3x2 |
||||
|
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Скачано |
с |
|
линий поля a |
|
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y = C1 |
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AntiGTU |
|||
= 2z2 |
3x2 |
− 2z2 |
= C |
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. |
ru |

8 _ 05 _ 08 _1 |
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|||||||||||||
a = yj + 3zk |
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. |
|||||||||||||||
P : |
x 2 + y + z = 1 |
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|
|
|
|
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|
|
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|
|||||||||||||||||||||||||
R |
= {1/ 2;1;1}; |
|
R |
|
= |
|
|
nx2 |
+ ny2 |
|
+ nz2 |
|
= |
|
|
3 |
|
|
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|
AntiGTU |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
n |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
ny |
|
|
|
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2 |
|
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|
n |
|||||||||||||||||||||
|
|
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1 |
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2 |
|
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|
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2 |
|
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||
cosα = |
= |
|
; cos β = |
= |
|
|
;cos γ |
= |
|
|
= |
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Rx |
|
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R |
|
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|
|
Rz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 + z¢ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
dS = 1 + z¢ |
dx dy = 1 + -1/ 2 2 + -1 2 dx dy = |
dx dy |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
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|
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|
|
y |
|
|
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|
|
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
R R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
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|
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|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
П = ∫∫ andS = ∫∫(ax cosα + ay cos β + az cos γ )dS = |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
= ∫∫ y |
|
|
|
+ 3z |
|
|
|
|
|
|
dx dy = ∫∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 2(1 |
- x / 2 - y) |
|
|
dx dy = |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 |
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
xy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= |
3 |
D∫∫ |
2 y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
D∫∫ |
(2 |
- x - 4 y / 3) dx dy = |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 2 - x - 2 y dx dy = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
xy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
3 |
2 |
|
|
|
(2− x ) / 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2− x ) / 2 |
|
||||||||||||||||
= |
∫ dx ∫ |
|
|
|
(2 - x - 4 y / 3) dy = |
|
∫ dx (2 y - xy - 4 y2 / 6) |
| |
|
= |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
3 |
2 |
|
4 |
|
|
|
4x |
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
2 |
|
|
x |
3 |
|
2 |
|
3 |
|
8 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
= |
∫ |
|
- |
|
+ |
|
|
dx |
= |
|
|
4x |
|
- |
|
|
+ |
|
| |
= |
× |
= 4 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
0 |
3 3 |
|
|
|
|
3 |
|
2 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
9 0 |
|
2 9 3 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Скачано |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ru

8_05_08_2 |
|
|
. |
ru |
|
|
|
|
|
Проекция на плоскость OXY |
|
|
|
|
Скачано |
с |
AntiGTU |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|

8 _ 07 _ 08 _1
R |
|
|
|
|
|
|
|
R |
+ (4 y - |
|
R |
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
a = (1 + |
z )i |
x ) j + xyk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
2 |
= 4(x |
2 |
+ y |
2 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
S : z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AntiGTU |
|||||||||||||||||||
z = 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Т.к. поверхность замкнутая, товоспользуемся формулой |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Остроградского - Гаусса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¶ax |
|
¶ay |
|
|
¶az |
|
|
|
П = ∫∫ a × n × dσ = ∫∫∫ div a dx dy dz = ∫∫∫ |
+ |
+ |
= |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
dx dy dz |
||||||||||||||||||||||||||||||
¶x |
¶y |
|
¶z |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
σ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = r cosϕ |
|
|
2π |
9 / 4 |
|
|
3 |
|
2π |
3 / 2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
= 4∫∫∫ dx dy dz = |
= 4 ∫ dϕ ∫ |
r × dr ∫ dz = 4 ∫ dϕ ∫ (3r - 2r2 ) × dr = |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = r sinϕ |
|
0 |
|
0 |
|
|
2r |
|
|
0 |
0 |
|
||||||||||
2π |
|
|
|
|
3r |
2 |
|
2r |
3 |
|
3 / 2 |
|
|
|
2π |
9 |
|
9 |
2π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
= 4 ∫ dϕ |
|
|
|
- |
|
|
| |
= 4 |
∫ |
dϕ = |
∫ dϕ = 9π |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
8 |
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Скачано |
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
ru |

8_07_08_2 |
|
|
|
|
|
|
|
ru |
Проекция на плоскость OXY |
|
|
|
|
. |
|||
1.5 |
|
|
|
|
|
|
||
1.0 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5 |
1.0 |
0.5 |
0.0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
|
|
Скачано |
с |
AntiGTU |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
8 _ 08 _ 08 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
a = xi + zj - yk, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||||||
|
= 4 - 2 (x |
2 |
+ y |
2 |
), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
S : |
= 2 (x2 + y2 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
z |
|
|
|
|
|
ntiGTA U |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Т.к поверхность замкнутая, товоспользуемся формулой |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
Остроградского - Гаусса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¶ax |
|
¶ay |
|
|
|
|
|
¶az |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
П = ∫∫ a × n × dS = ∫∫∫ div a dx dy dz = ∫∫∫ |
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
|
dx dy dz = |
||||||||||||||||||||
¶x |
¶y |
|
|
|
|
¶z |
||||||||||||||||||||||||
S |
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= ∫∫∫(1 + 0 + 0)dx dy dz = ∫∫∫ dx dy dz = |
|
x = r cosϕ |
|
= |
2π |
|
|
1 |
|
4−2r 2 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
∫ dϕ ∫ r dr ∫ dz = |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
y = r s n ϕ |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
2r 2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
4 |
|
||||||
= 2π × ∫ r dr× (4 - 2r 2 - 2r 2 ) = 8π × ∫ (r - r3 ) dr = 8π × |
|
r |
|
|
- r |
|
| |
= 2π |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
2 |
|
4 0 |
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||||||||
z |
= 4 - r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
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|
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|
2 |
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1) |
= 2r2 |
r = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|||||
Скачано |
с |
|
|
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|
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||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ru

8 _10 _ 08
F = (2xy - y )i + (x2 + x) j,
L : x2 + y2 = 9 ( y ³ 0), |
|
|
AntiGTU |
|||
M (3, 0), N (-3, 0) |
|
|
||||
A = ∫ (Fx dx+ Fy |
dy) = |
|
x = 3cosϕ |
|
= |
|
|
|
|||||
L |
|
|
y = 3sin ϕ |
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
= ∫ ((2 × 3cosϕ × 3sin ϕ - 3sin ϕ) × (-3sin ϕ) + (9 cos2 ϕ + 3cosϕ )(3cosϕ))dϕ =
0
π
= ∫ (-54 cosϕ × sin2 ϕ + 9sin2 ϕ + 27 cos3 ϕ + 9 cos2 ϕ )dϕ =
0
π
= ∫ (-54sin2 ϕ × (cosϕ ) + 27(1 - sin2 ϕ ) cosϕ + 9)dϕ =
0
= π∫ (-81sin2 ϕ × (cosϕ ) + 27 cosϕ + 9)dϕ =
0 |
|
|
|
|
|
-81 |
3 |
π |
= 9π |
= |
sin |
|
ϕ + 27 sin ϕ + 9ϕ | |
|
|
3 |
|
0 |
|
Скачано |
с |
|
. |
ru |

8 _11_ 08 _1
a = yi - xj + zk,
x = cos t, y = sin t,
Г : =
z 3.
dx = -sin t dt;dy = cos t dt; dz = 0
2π
Ц = ∫ (ax dx+ ay dy+ az dz) = ∫ (sin t
Г |
0 |
1.0 1.0 0.5
0.5
0.00.5
1.0 6
4 |
с |
|
|
качанС о |
|
2 |
|
0 |
|
× (-sin ) - cos t × cos t )dt = ∫ -1dt |
= -t | |
= -2πru |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
AntiGTU |
2π |
. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
2π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
0.0 |
0.5 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
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|
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|
1.0 |
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