
Kurpa_Vyshcha_matem_T.2_Gl.9-12_2009
.pdf
Завдання 5. Знайти величину і напрям найбільшої швидкості зміни поля в точці А. У яких точках поле стаціонарне?
12.5.1.xyz 2 , A(1, – 1, 3);
12.5.2.x2 y 2 z 2 2xyz , A(1, – 1, 2);
12.5.3. |
|
|
x |
|
|
|
y |
|
|
|
z |
|
, A( – 1, 1, – 1); |
||||||||||||||||
|
y |
|
z |
x |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
12.5.4. |
ln x2 y2 |
|
z2 , A(1, 1, 1); |
||||||||||||||||||||||||||
12.5.5. |
e x x y3 |
|
3y , A(0, 2); |
|
|||||||||||||||||||||||||
12.5.6. |
xy yz xz , |
A(1, 1, 1); |
|
||||||||||||||||||||||||||
12.5.7. |
x2 y y 2 z xz 2 , |
|
A(1, 0, 0); |
||||||||||||||||||||||||||
12.5.8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
A( – 1, 2, – 2); |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
x2 y 2 z 2 1 |
|||||||||||||||||||||||||||||
12.5.9. |
x3 y2 3x2 6xy , A(4, – 1, 2). |
||||||||||||||||||||||||||||
Знайти найбільшу крутість підйому поверхні (x, y, z) 0 в точці A: |
|||||||||||||||||||||||||||||
12.5.10. |
|
1 |
9 x2 |
4 y 2 z 0 , A( – 2, 1, 1/3); |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
12.5.11. ln x2 |
|
4 y2 z 0, |
|
A(0, 5, 2ln10); |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
12.5.12. |
|
|
y |
|
z 0 , |
A(2, 1, 3). |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Знайти кут між градієнтом поля x, y,z в точці А та нормаллю до |
|||||||||||||||||||||||||||||
площини z =0: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y2 3xyz , |
|
||||||||||||||||||
12.5.13. |
|
|
|
|
ln x2 |
|
A(1, – 1, 0); |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 z 2 , |
|
|
|
|
||||||
12.5.14. |
|
|
|
|
|
|
|
xy |
|
A( – 1, – 1, 2); |
|||||||||||||||||||
12.5.15. |
|
|
|
|
x2 y 2 z 2 32 , |
A(1, – 2, 2); |
|||||||||||||||||||||||
12.5.16. |
|
|
|
|
arctg |
y |
yz , |
|
A( – 1, – 1, 2); |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
12.5.17. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 y 2 |
4z , |
A( – 3, – 4, 2); |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
12.5.18. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
yz , |
A( – 3, – 4, – 9); |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ln 1 y2 x |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
12.5.19. |
|
|
|
|
|
z , |
A(1, – 2, 4); |
181

12.5.20. |
|
x2 2 y2 2z2 1, |
A( – 1, 2, – 2); |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
12.5.21. |
|
xy 2 2 |
|
x3 z , |
|
A(2, 4, 2); |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
12.5.22. |
|
2ln x2 |
5 3xyz , |
A( – 1, 2, 3); |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
ln 1 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
12.5.23. |
|
|
z2 |
y2 |
, |
A( – 1, 0, 2); |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
12.5.24. |
|
|
|
|
|
x2 z 2 |
4 y , |
A( – 2, 3, 0); |
|
|
|
|
|||||||||||||||
12.5.25. |
|
2ln 5 x2 3xyz , |
А( – 1, 2, 3). |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
12.5.26. |
|
xyz 2 , A(1, – 1, 3); |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
12.5.27. |
|
x2 y 2 z 2 2xyz , |
|
A(1, – 1, 2); |
|
|
|||||||||||||||||||||
12.5.28. |
|
|
x |
|
|
y |
|
|
z |
|
, A( – 1, 1, – 1); |
|
|
|
|
||||||||||||
|
y |
z |
x |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
12.5.29. |
|
ln x2 y2 |
z2 |
, |
A(1, 1, 1); |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
12.5.30. |
|
ex |
x y3 3y |
z , |
A(0, 2, 1). |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Завдання 6. Знайти векторні (силові) лінії векторних полів: |
|||||||||||||||||||||||||||
12.6.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.6.2. |
|
|
|
|
||
a |
jx 5zi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
xi |
yj |
x y k ; |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
12.6.3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 y2 z2 |
|
|
|
|
||||||||||
a |
xi |
yj z |
|
|
|
k ; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
12.6.4. |
a |
2yi |
2xj |
x2 y2 k ; |
|
|
|
|
|
12.6.5.a r r 3 ;
|
|
x y2 |
|
|
|
|
|
y2 |
|
12.6.6. |
a |
z2 i y x2 z2 |
j z x2 |
k ; |
|||||
12.6.7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
, r |
, де – постійний вектор; |
|
||||||
12.6.8. |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
a |
z y |
i |
zj |
yk ; |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.6.9. |
a |
z y i |
x z j y |
x k ; |
|
|
12.6.10. |
|
|
|
|
|
12.6.11. |
a |
x2i |
y3 j z 2k ; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
12.6.12. |
a |
x y i |
x y j |
zk ; |
||
|
|
|
|
|
|
|
12.6.13. |
a |
y z i |
yj |
zk ; |
12.6.14. |
|
|
|
|
|
z |
|
|
; |
|
a |
x 3 i |
2 yj |
2 |
k |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
z2 |
|
|||
a |
2zi |
2xj |
k ; |
182
12.6.15. |
|
|
|
|
a |
x2i |
yj |
z 2k ; |
|
|
|
|
|
12.6.16. |
a |
x 1 i |
3yj |
5zk ; |
12.6.17. |
|
|
|
|
a |
x y i |
x y j |
zk ; 12.6.18. |
|
|
|
|
a |
7xi |
4yj |
zk ; |
12.6.19. |
|
|
|
|
|
a |
5xi |
yj ; |
|
|
|
12.6.21. |
|
|
|
|
|
a |
2xj 4 yk ; |
|
|||
12.6.23. |
|
|
|
|
|
a |
i x 7 yk ; |
|
|
||
12.6.25. |
|
|
|
|
|
a |
5zi |
2 yk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.6.27. |
a |
exi |
y2 j |
yex k ; |
|
12.6.29. |
|
|
x |
|
|
a |
xyi |
2z j |
yzk ; |
12.6.20. |
|
|
|
|
|
a |
5yi |
7zk ; |
|
||
12.6.22. |
|
|
|
|
|
a |
9 yj |
11zk ; |
|
||
12.6.24. |
|
|
|
|
|
a |
2 yj |
3zk ; |
|
||
|
|
|
|
|
|
12.6.26. |
a |
yi xj |
x y i |
; |
12.6.28.a xyi x2 j yzk ;
12.6.30.a xzi yzj xk .
|
|
|
|
|
|
|
|
|
крізь поверхню S: |
|
Завдання 7. Обчислити течію векторного поля a |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.1. |
a |
x2i |
y 2 j |
z 2k , |
де |
S |
– |
частина |
сфери |
|
x2 y2 z 2 |
1, яка належить |
другому октанту (нормаль утворює гострий |
||||||||
кут з віссю OZ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.2. |
|
де S |
– |
бічна |
поверхня |
конуса |
||||
a |
r xi yj |
zk , |
||||||||
x2 y2 z2 , |
z 4 (нормаль утворює гострий кут з віссю OZ); |
|
12.7.3.a xi yj zk , де S – зовнішня сторона бічної поверхні
прямого кругового конуса з основою в площині XOY і вершиною на осі OZ (висота конуса h 1 , радіус основи r 2 );
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.4. |
a |
yzi |
xzj xyk , |
де S |
– зовнішня |
сторона |
бічної |
||||
поверхні піраміди |
з вершинами |
в |
точках |
А(2,0,0), В(0,1,0), |
D(0,0,2), |
||||||
О(0,0,0) і основою ОАВ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
12.7.5. |
a |
xyi |
xzj yzk , |
де |
S |
− |
частина |
площини |
|||
x y z 0 , що відсікається площинами x 0 , |
y 0 , x y 1 (нормаль |
||||||||||
утворює гострий кут з віссю OZ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.6. |
a |
x2i |
y 2 j z |
2k , де S – верхня частина розташованої |
|||||||
в другому октанті поверхні x2 y 2 |
2bz b2 |
( b 0 ); |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.7. |
a |
xyi |
5z 2 j 8k , |
де |
S |
– |
круг, |
який |
сфера |
||
x2 y 2 z 2 9 |
вирізує на площині x y 3 (нормаль утворює тупий кут |
||||||||||
з віссю OУ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
183

12.7.8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де S |
– |
зовнішня |
сторона |
частини |
|||||||
|
a |
x2i |
xj |
xzk , |
|||||||||||||||||
поверхні |
параболоїда |
y x2 |
z2 , |
яка |
|
належить |
першому |
октанту і |
|||||||||||||
обмежена площиною y 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.9. |
|
a |
xi |
( y z) j (z y)k , |
де S – верхня сторона |
||||||||||||||||
частини сферичної поверхні |
x2 y 2 z 2 |
9, що розташована в першому |
|||||||||||||||||||
октанті; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x |
|
|
|
|
|
|
|||||
12.7.10. |
|
a |
(x z)i |
(z 2 y2 ) j |
z)k , |
де |
S – |
|
зовнішня |
||||||||||||
сторона |
частини |
циліндричної |
поверхні |
|
x2 y2 R2 , |
обмеженої |
|||||||||||||||
площинами z 0 , z 8; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
12.7.11. |
|
a |
3xi |
yj |
zk |
де |
S |
|
– |
зовнішня |
сторона |
частини |
|||||||||
поверхні параболоїда x2 y2 |
9 z , що розташована в першому октанті; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.12. |
|
a |
xi |
yj zk де S – верхня сторона круга, яка вирізана |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
конусом z x2 |
y 2 на площині z 3; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
12.7.13. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де |
S |
– |
верхня |
сторона |
частини |
||||||
|
a |
i x2 jy2 |
kz2 , |
||||||||||||||||||
сферичної поверхні x2 y 2 z 2 |
9, розташованої в третьому октанті; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
12.7.14. |
|
a |
xyi |
yzj |
z2k , |
де |
|
S |
|
|
– |
частина |
|
площини |
|||||||
x 3y 4z 12 , |
яка відсічена |
координатним |
кутом (нормаль |
утворює |
|||||||||||||||||
гострий кут з віссю OZ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
12.7.15. |
|
a |
3i |
3x2 j |
8xzk , |
де |
S |
– |
верхня |
сторона |
частини |
||||||||||
конуса |
4x2 9 y2 (z 4)2 , |
|
що |
розташована |
над |
площиною XOY |
|||||||||||||||
( 0 z 4 ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
12.7.16. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де |
S |
– |
верхня |
сторона |
|||||||
|
a |
2xi |
(x z) j (z x)k , |
||||||||||||||||||
частини параболоїда 4 z x2 |
y2 , що розташована в другому октанті; |
12.7.17.a xzi xyj yzk , де S – частина зовнішньої сторони
параболоїда |
x y2 |
z2 , |
що належить |
першому |
октанту і |
обмежена |
|
площиною x 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
12.7.18. |
a |
2xi |
4 yj |
12zk , |
де S – |
частина |
площини |
x 2y 6z 12 0 , |
що відсічена координатними площинами (нормаль |
||||||
утворює гострий кут з віссю OZ); |
|
|
|
184
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.19. |
a |
(5 2x)i |
3yj |
(8 6z)k , де |
S |
– |
нижня |
сторона |
||
круга, який утворений перетином поверхонь |
4z x2 |
y2 , |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
z 4; |
|
|
|
|
|
|
(3z2 |
|
|
|
|
|
|
|||
12.7.20. |
a |
(1 2x)i |
4) j (2 5z)k , |
де |
S |
– |
верхня |
|||
сторона частини поверхні x2 y2 |
6z 9 , |
що розташована в третьому |
||||||||
октанті; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
12.7.21. |
a |
(x2 y2 )i ( y |
2 z2 ) j |
(z2 x2 )k , |
де |
S – |
частина |
площини x y z 4 , що відсічена координатними площинами (нормаль утворює гострий кут з віссю OZ);
|
|
(3z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.22. |
a |
2x)i (2y 4xz 2 ) j |
(2 z)k , |
де S |
– |
зовнішня |
|||||||||||
сторона частини поверхні конуса з першого октанта |
(z 4)2 |
x2 y2 , |
|||||||||||||||
z 0,4 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
12.7.23. |
a |
2xi |
4 yj |
12zk , де |
S |
– |
частина |
площини |
|||||||||
x 2y 6 12 0 , |
що відсічена координатними площинами (нормаль |
||||||||||||||||
утворює гострий кут з віссю OZ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
12.7.24. |
|
|
|
|
|
|
|
(z |
|
де S |
– |
зовнішня |
|||||
a |
(x 2z)i |
( y 2x) j |
|
2 y)k , |
|||||||||||||
сторона частини поверхні сфери x2 y2 |
z2 |
4 , розташованої у другому |
|||||||||||||||
октанті; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( y |
|
|
|
|
|
|
|||||
12.7.25. |
a |
(z 3x)i |
(2x y) j |
z)k , |
де |
S |
– |
частина |
|||||||||
площини x 2y 3z 6 , |
що відсічена координатним кутом (нормаль |
||||||||||||||||
утворює гострий кут з віссю OZ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
12.7.26. |
a |
x 2z i |
3z 4x j 5x y k , де |
S |
– верхня |
||||||||||||
сторона трикутника з вершинами у точках А(1,0,0), В(0,1,0), С(0,0,1); |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.27. |
a |
x2i xj xzk , |
де S |
– |
частина |
зовнішньої сторони |
|||||||||||
параболоїда |
обертання |
x2 z2 y , |
що |
лежить |
у |
першому |
октанті |
і |
|||||||||
обмежена площиною y 1 ( y 0,1 ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.28. |
a |
2i |
xj 5zk , де S – верхня сторона трикутника АВС, |
||||||||||||||
отриманого при перетині |
площини |
|
x 2y 3z 6 0 |
з координатними |
|||||||||||||
площинами; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.7.29. |
|
|
де |
S |
– |
зовнішня |
сторона |
поверхні |
|||||||||
a |
4i |
9 j , |
|
||||||||||||||
параболоїда |
обертання |
y x2 |
z2 , |
обмеженого |
площиною |
y 4 |
та |
розташованого в другому октанті;
185

12.7.30. |
|
|
|
|
|
|
– зовнішня |
|
a x z i |
z2 y2 j x z k , де S |
|||||||
частина |
циліндричної поверхні |
x2 y2 R2 , |
що обмежена |
площинами |
||||
z 0 , z b (нормаль утворює гострий кут з віссю OХ). |
|
|||||||
Завдання 8. Обчислити течію вектора a |
крізь замкнену поверхню S |
|||||||
(безпосередньо і за теоремою Остроградського – Гаусса): |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
S: x2 y2 z |
2 R2 ; |
|
12.8.1. |
a |
x3i |
y3 j |
z3k , |
|
|||
12.8.2. |
|
|
|
|
|
x2 y2 z 2 |
9, |
|
a |
2xi |
yj zk , |
S: |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
0 z 1; |
|
|
12.8.3.a xyi yzj xzk
|
|
|
|
|
12.8.4. |
a |
3xi |
2zj |
yk , |
,S: x2 y2 z 2 1,
x 0, y 0, z 0;
x y z 2,
S: x 0, y 0, z 0;
12.8.5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 y2 z 2 R2 , |
||
a |
(x z)i |
( y x) j |
( y z)k , S: |
z; |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
12.8.6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
S: |
x2 |
y2 |
z 2 1, |
|
||
a |
yzi |
xj |
yk , |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z 1, z |
0; |
|
|
||
12.8.7. |
|
|
|
(1 |
|
|
|
|
|
, |
x2 2 y z 2 1, |
||||
a |
2xi |
2 y) j |
2zk |
S: |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 0, z 0; |
|||
12.8.8. |
|
(1 |
|
|
|
|
|
, |
|
x2 |
y2 |
z 2 |
25, |
||
a |
2x)i yj zk |
S: |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z 4, z 0; |
|
||
12.8.9. |
|
|
|
|
|
|
S: |
x2 |
y2 |
z 4, |
|
||||
a |
xi xzj |
yk , |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z 0, z |
0; |
|
|
||
12.8.10. |
|
y |
2 |
z |
2 |
|
y |
2 |
|
|
|
|
x2 |
z 2 |
y2 , |
a |
|
|
i |
|
j |
2 yzk , S: |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 1, y 0; |
||
12.8.11. |
|
|
|
z |
|
|
|
S: |
x2 |
y2 |
4, |
|
|
||
a |
2xi |
1 k , |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z 0, z |
1; |
|
|
186
12.8.12. |
|
|
|
|
|
|
|
x2 y2 z 1, |
|||
a |
xi |
2 yj |
zk , |
S: |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
z 0; |
|
|
|
12.8.13. |
|
|
|
|
|
|
|
, S: |
x2 y2 |
|
z 3, |
a |
3xi |
2yj |
zk |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z 0; |
|
|
12.8.14. |
|
|
|
2 |
x |
|
|
|
x2 |
y2 z 4, |
|
a |
2xi |
|
j |
( z 1)k |
, S: |
8; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
12.8.15. |
|
|
|
|
, |
x2 |
y2 |
9, |
a |
3xi |
2 yj |
zk |
S: |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
z 0, z |
1; |
12.8.16. |
|
|
|
|
|
|
x y z 3, |
|
|
|
||||||
a |
5xi |
2zj |
yk , S: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x 0, y |
0, z |
0; |
|
|
||||
12.8.17. |
|
|
x |
2 |
|
|
|
, S: |
x2 y2 |
z 9, |
|
|
||||
a |
2xi |
|
zj |
yk |
|
0; |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
||
12.8.18. |
|
|
|
|
|
|
, S: |
x2 |
y 2 |
z 2 1, |
|
|
||||
a |
xyi |
yzj |
xzk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 0, y |
0, z 0; |
|
|||||
12.8.19. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S: |
x2 |
y 2 |
|
a |
2x z i |
2y x j |
y 2z k , |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x z, |
|
12.8.20. |
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
x2 |
y2 |
z 2 , |
|
|||
a |
2 3x i |
|
yj |
2zk |
S: |
3; |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
4, z 0;
12.8.21. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S: |
x y z 3, |
|
|
||||||||||
a |
5xi |
2zj |
yk , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
x 0, y 0, z 0; |
||||||||||
12.8.22. |
|
2x |
2y |
|
|
|
3 |
, S: |
x |
2 |
y |
2 |
z |
2 |
9 ; |
|||||||||||
a |
|
|
i |
|
j 2z |
|
k |
|
|
|
||||||||||||||||
12.8.23. |
|
y |
2 |
z |
2 |
|
y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
y2 |
z 2 x2 , |
|||||||||
a |
|
|
|
|
|
i |
|
|
j |
3yzk , |
S: |
1; |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
||
12.8.24. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 y 2 |
z 2 4, |
|
||||||||
a |
xyi |
yzj |
xzk , S: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 0, y 0, z 0; |
|||||||
12.8.25. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
y2 2z, |
|
|
||||||||
a |
y i |
|
|
y2 j |
yzk , |
|
|
S: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 0, z 1, y 0; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 y2 |
z2 |
4 ; |
|
||||||||||
12.8.26. |
a |
xi |
|
|
2 yj |
zk |
|
S : |
|
187

|
|
|
|
|
|
12.8.27. |
a |
xi yj |
1 z k |
||
|
|
|
|
|
|
12.8.28. |
a |
x3i |
y3 j |
z3k , |
, S: |
x2 y2 z 2 , |
|
|||||
|
z H ; |
|
|
|
|||
|
0 |
|
|
|
|||
|
|
R |
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
x2 |
y2 |
|
z 2 |
, |
|||
H 2 |
|||||||
S: |
|
|
|
|
|||
|
0 |
z H ; |
|
|
|
||
|
|
|
|
12.8.29. |
|
|
|
|
x2 |
y2 z 2 , |
|
|
||
a |
xi |
yj |
1 z k |
, S: |
z H ; |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||
12.8.30. |
|
|
|
|
|
x2 y |
2 1 2z, |
. |
||
a |
2xi 2yj 2(2z |
1) k , |
|
S: |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
z |
0; |
|
|
Завдання 9. Обчислити лінійний інтеграл векторного поля |
||||||||||
лінії L: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.9.1. |
|
, |
L − |
перша арка |
||||||
a |
2c y i |
y c j |
||||||||
x c t sin t , |
у напрямі зростання параметра t ; |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||
y c 1 |
cost , |
|
|
|
|
|
|
|
|
a вздовж
циклоїди
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
y 2 |
1, |
|
|
||
|
|
x |
|
, L − дуга еліпса |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
n2 |
|
|
|||||||||||||
12.9.2. |
a |
i |
y j |
m2 |
|
|
|
від точки |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
А m,0,0 до точки В 0,n,0 ; |
|
|
|
|
|
|
z 0 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
12.9.3. |
|
x2 |
|
|
y2 |
|
|
|
|
L |
− |
дуга |
||||||
a |
yz i |
xz j |
z2 xy k , |
|
||||||||||||||
гвинтової лінії: x bcos , |
y bsin , z h / 2 від А b,0,0 до В b,0,h ; |
|||||||||||||||||
12.9.4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
L − |
дуга |
|
гвинтової |
лінії: |
|||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||
a |
yzi |
z 9 y2 j |
xyk , |
|
x 3cost , y 3sin t , z 2t / від точки А − перетину лінії з площиною XOY до точки В − перетину лінії з площиною z 4 ;
12.9.5. |
|
y2 z2 |
|
|
|
L: |
x t , |
y t , |
z t 3 |
в |
|
a |
i |
2yzj |
x2k , |
||||||||
напрямі зростання параметра |
t |
( 0 t 1); |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.9.6. |
a |
xi |
yj x y 1 k , L |
– |
відрізок |
прямої |
АВ, |
де |
|||
А(1,1,1), В(2,3,4), в напрямі від точки А до точки В. |
|
|
|
||||||||
12.9.7. Обчислити роботу силового поля |
|
|
|||||||||
a 2xy |
y i x2 x j |
x2 y 9,
при переміщенні матеріальної точки вздовж кривої L: від точки
y 0
М(3, 0) до точки N( – 3, 0).
188

12.9.8. Обчислити роботу силового поля |
|
|
|
|
при переміщенні |
|||||||||||||||||
a yi xj |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2x2 y2 |
1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
матеріальної точки вздовж кривої L: |
|
від точки М( |
2 |
|
,0 ) до |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||
точки N( |
2 |
,0 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.9.9. Обчислити роботу сили |
f при переміщенні точки М вздовж |
|||||||||||||||||||||
дуги еліпса x acost , |
y |
|
|
z 0 , |
|
|
|
|
||||||||||||||
3 sin t , |
що лежить у першому квадранті, |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у напрямі зростання параметра t . Сила f |
за величиною дорівнює відстані |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
від точки М до центра еліпса і напрямлена до центра ( f xi |
yj ). |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.9.10. |
Знайти роботу сили |
f |
при переміщенні точки М вздовж |
|||||||||||||||||||
кола x cost , |
y 1, z sin t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
від точки А(0,1,1) до точки В(1,1,0). Сила f |
||||||||||||||||||||||
обернено |
пропорційна |
за |
величиною відстані |
точки |
М |
до |
осі |
OZ, |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
y |
|
|
|
||
перпендикулярна цієї осі і напрямлена до неї ( f |
|
|
i |
|
|
j ). |
||||||||||||||||
x2 |
y2 |
x2 |
y2 |
|||||||||||||||||||
12.9.11. Знайти роботу сили |
|
при переміщенні матеріальної точки |
||||||||||||||||||||
f |
вздовж прямої від точки А(1,1,1) до точки В(2,2,2), якщо за величиною
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сила f |
|
обернено |
пропорційна відстані |
від |
точки |
її |
прикладання до |
|||||||||||
площини |
XOY |
|
|
і |
напрямлена |
до |
|
початку |
координат |
|||||||||
( f 1 |
|
|
|
|
). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
xi yj zk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
z |
|
|
x2 y2 z 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
12.9.12. |
Знайти |
|
роботу сили |
f 2xyi |
x2 j |
вздовж |
дуги |
кола |
||||||||||
одиничного радіуса від точки А(1,0) до точки В(0,1). |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.9.13. |
Знайти |
|
роботу сили |
f 2xyi |
x2 j |
вздовж |
дуги |
кола |
||||||||||
одиничного радіуса від точки А(0,1) до точки В( – 1,0). |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
12.9.14. Знайти роботу сили f |
x y i |
xj z |
2 k |
при переміщенні |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 y2 4z 2 0, |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
точки М в додатному напрямі вздовж кола L: |
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
12.9.15. Знайти |
роботу сили |
f 2 yi |
2zj |
3zk |
при переміщенні |
точки М в додатному напрямі вздовж кривої L: 2x2 y2 1,x y z 3.
189

|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
12.9.16. Знайти роботу сили |
f |
i |
|
y 1 j |
при переміщенні |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
точки |
М вздовж |
першої |
арки |
циклоїди |
|
L: x 2 t sin t , |
|
|
в |
|
напрямі |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 2 1 cost |
|
|
|
|
|
||||||||||
спадання параметра. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z2 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
12.9.17. Знайти роботу сили |
|
f |
|
x2 yz i |
y2 xz j |
xy k |
||||||||||||||||||||||||||||||||
вздовж |
|
|
|
гвинтової |
лінії |
L |
|
|
від |
точки |
|
А(2,0,0) |
до |
|
точки |
В(2,0,3), |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x 2cos , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
L : y 2sin , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
z |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
12.9.18. |
Знайти |
роботу |
|
сили |
|
f |
|
2 z2 i 2yzj |
|
x2 k |
|
вздовж |
|||||||||||||||||||||||||||
кривої L: x t, y t 2 , |
z t3 від точки А(1,1,1) до точки В(2,0,3). |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
12.9.19.Знайти |
|
роботу |
сили |
|
f |
|
yz i |
|
z |
9 |
yz j |
xy k |
|
вздовж |
||||||||||||||||||||||||
гвинтової лінії |
L : x 3cost, |
y 3sin t, z |
2t |
|
від точки А(0,3,1) |
до точки |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В(3,0,0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
12.9.20. Знайти роботу сили |
|
f |
xi |
yj |
|
вздовж |
|
дуги |
еліпса L: |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
x2 |
|
y2 |
1, z 0 від точки А(3,0,0) до точки В(0 – 5,0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
y2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
12.9.21. |
Знайти |
роботу |
|
сили |
|
f |
|
yz i |
|
16 |
|
j |
|
xy k |
|
вздовж |
|||||||||||||||||||||||
гвинтової лінії |
L : x 4cost, |
y 4sin t, |
|
z |
2t |
|
|
від точки перетину лінії з |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
площиною ХОY до точки перетину лінії з площиною Z=4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
12.9.22. Знайти роботу сили |
f |
|
4 y i y 2 j |
|
|
|
вздовж |
другої |
||||||||||||||||||||||||||||||
арки циклоїди L: x 2 t sin t , |
|
у напрямі спадання параметра t. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y 2 1 cost |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
12.9.23. Сила за величиною дорівнює відстані від точки М еліпса |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x 2cost, y 3sin t, |
z 0 та |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
спрямована до |
центра |
еліпса |
f |
|
xi |
yj . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Обчислити роботу сили щодо переміщення точки М вздовж |
|
дуги еліпса |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
від точки М1( – 2,0,0) до точки М2(0,3,0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
12.9.24. |
Знайти |
роботу |
|
сили |
|
f |
|
2xy y i x2 x |
j |
|
щодо |
||||||||||||||||||||||||||||
переміщення точки вздовж дуги параболи y 9 x2 від точки |
|
М1(–3,0) до |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
точки М2(0,9). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
190