Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ИЭ / 4 семестр / Экзамен / Вопросы к экзамену

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
05.06.2021
Размер:
154.18 Кб
Скачать

Экзаменационные вопросы

Кратные интегралы

1.Понятие цилиндрического тела, вычисление его объема. Интегральные суммы Римана функции 2-х переменных. Понятие двойного интеграла, его геометрический и физический смысл. Необходимое условие интегрируемости.

2.Интегральные суммы Дарбу функции 2-х переменных. Основной признак интегрируемости.

Классы интегрируемых по плоской области функций. Пример: , где : 0 ≤ , ≤ 1.

3.Свойства двойного интеграла, выраженные равенствами и неравенствами. Теоремы о среднем значении.

4.Вычисление двойного интеграла по правильным областям. Повторные интегралы. Случай прямоугольной области интегрирования. Частный случай подынтегральной функции.

5.Замена переменных в двойном интеграле. Якобиан преобразования и его геометрический смысл. Вычисление площади фигуры в криволинейных координатах. Пример.

6.Линейная замена переменных в двойном интеграле. Примеры.

7.Двойной интеграл в полярных координатах. Примеры. Обобщенные полярные координаты.

8.Интеграл Эйлера-Пуассона.

9.Интегральные суммы Римана функции 3-х переменных. Понятие тройного интеграла,

его физический смысл. Необходимое условие интегрируемости. Интегральные суммы Дарбу. Основной признак интегрируемости. Классы интегрируемых функций.

10. Свойства тройного интеграла, выраженные равенствами и неравенствами. Теоремы о среднем значении.

11. Вычисление тройного интеграла по правильным областям. Повторные интегралы. Случай «параллелепипедной» области интегрирования. Частный случай подынтегральной функции.

12. Замена переменных в тройном интеграле. Якобиан преобразования и его геометрический смысл. Объем тела в криволинейных координатах. Линейная замена переменных. Примеры.

13. Тройной интеграл в цилиндрических и сферических координатах. Якобиан перехода. Пример. 14. Вычисление энергии электрического поля, создаваемого бесконечно длинным проводящим

цилиндром.

Криволинейные интегралы

1.Понятие криволинейного интеграла 1 рода, его физический смысл. Условия интегрируемости функции вдоль кривой. Свойства криволинейного интеграла.

2.Вычисление криволинейного интеграла 1 рода при естественной и произвольной параметризации кривой. Примеры.

3.Геометрические и механические приложения криволинейного интеграла 1 рода. Площадь цилиндрической поверхности. Примеры.

4.Вычисление работы переменной силы вдоль кривой. Понятие криволинейного интеграла 2 рода, его физический смысл. Пример. Условие интегрируемости функции.

5.Свойства криволинейного интеграла 2 рода: антисимметричность, линейность, аддитивность. Связь между криволинейными интегралами 1 и 2 рода.

6.Вычисление криволинейного интеграла 2 рода вдоль пространственной и плоской кривой. Частные случаи кривых: отрезки прямых, параллельных одной из осей координат. Примеры.

7.Криволинейный интеграл 2 рода по замкнутому контуру. Связь между двойным интегралом по области и криволинейным интегралом 2 рода по границе этой области.

8.Формула Грина. Следствие: вычисление площади фигуры с помощью криволинейного интеграла 2 рода по замкнутому контуру. Примеры.

9.Многосвязные области. Формула Грина для многосвязных областей.

10.Понятие независимости криволинейного интеграла 2 рода от пути. Равносильность условий независимости от пути и равенства нулю интеграла по замкнутому контуру.

11.Потенциальная вектор-функция. Равносильность условий потенциальности вектор-функции и независимости криволинейного интеграла 2 рода от пути.

12.Условия независимости { , , γ, } криволинейного интеграла 2 рода от пути. Обобщенная формула Ньютона-Лейбница в 2 и 3. Примеры.

Поверхностные интегралы

1.Понятие площади плоской фигуры. Условия квадрируемости фигуры. Связь между площадью плоской фигуры и площадью ее проекции на другую плоскость.

2.Касательная прямая и нормальная плоскость к пространственной кривой. Касательная плоскость и нормаль к поверхности. Их уравнения. Особые и обыкновенные точки.

3.Понятие площади кривой поверхности. Формула площади поверхности, заданной явным уравнением. Площадь поверхности сферы.

4. Понятие поверхностного интеграла 1 рода, его физический смысл. Свойства поверхностного интеграла 1 рода, выраженные равенствами и неравенствами. Теоремы о среднем значении.

5.Формула вычисления поверхностного интеграла 1 рода по поверхности, заданной явным уравнением. Приложения поверхностного интеграла 1 рода. Примеры.

6.Сторона поверхности. Ориентированная поверхность. Понятие потока вектора через поверхность. Задача о вычислении потока. Поток радиус-вектора через часть плоскости.

7.Вычисление потока радиус-вектора точки через замкнутые поверхности тетраэдра, сферы и цилиндра.

8.Понятие поверхностного интеграла 2 рода, связь с поверхностным интегралом 1 рода. Физический смысл, условие интегрируемости. Свойства поверхностного интеграла 2 рода.

9.Вычисление поверхностного интеграла 2 рода методом проектирования на все три

координатные плоскости. Примеры.

10. Вычисление поверхностного интеграла 2 рода методом проектирования на одну координатную плоскость. Примеры.

11. Вычисление потока вектора через плоскую область. Задача о вычислении магнитного потока через плоскую рамку. Пример.

12. Физические и геометрические приложения поверхностного интеграла 2 рода. Примеры.

Элементы теории поля

1.Скалярное поле. Линии и поверхности уровня. Производная по направлению. Частные производные. Примеры.

2.Градиент скалярного поля и его свойства, связь с производной по направлению. Правила вычисления градиента. Градиент центрального скалярного поля.

3.Векторное поле. Примеры плоских векторных полей. Векторные линии. Дифференциальные уравнения векторных линий. Примеры.

4.Векторные поверхности и векторные трубки. Поток векторного поля через замкнутую поверхность и его физический смысл. Теорема Остроградского. Следствие.

5.Понятие дивергенции и ее физический смысл. Правила вычисления дивергенции. Теорема

Остроградского о связи потока с дивергенцией. Дивергенция центрального векторного поля.

6.Циркуляция векторного поля и ее физический смысл. Пример. Плотность циркуляции. Теорема Стокса. Формула Грина как частный случай формулы Стокса.

7.Понятие ротора и его физический смысл. Теорема Стокса в векторной формулировке. Связь ротора с плотностью циркуляции. Свойства ротора.

8.Правила вычисления ротора. Ротор центрального векторного поля. Безвихревые векторные поля. Примеры безвихревых полей.

9.Потенциальное поле. Примеры. Односвязная область в пространстве. Основные свойства потенциального поля: теорема о равносильности условий { , , γ, }. Следствие. Линейный интеграл в потенциальном поле. Примеры.

10.Потенциалы центральных векторных полей. Вычисление потенциалов электрических полей, создаваемых проводящим цилиндром и проводящим шаром.

11.Соленоидальное поле. Основные свойства соленоидального поля. Теорема о равносильности условий { , , γ, }. Примеры.

12.Условие соленоидальности центрального векторного поля. Разложение векторного поля в сумму потенциального и соленоидального поля.

13.Гармоническое поле. Примеры. Уравнение Лапласа и оператор Лапласа. Гармонические функции. Оператор Лапласа для центрального скалярного поля = ( ). Примеры.

14.Центральные скалярные и векторные поля; градиент, дивергенция и ротор центрального поля. Условия потенциальности, соленоидальности и гармоничности центральных полей. Дифференциальные операции 2-го порядка. Правила вычисления оператора Лапласа.

Соседние файлы в папке Экзамен