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

матанал / 3_sem_211

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
18.08.2022
Размер:
273.08 Кб
Скачать

201.

RR

(x + y + z)dS; где S - часть плоскости x + 2y + 4z = 4; x 0; y

S

 

0;

z

 

0:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

202.

RR

(x + y + z)dS; где S - часть сферы x2 + y2 + z2 = 1; z 0:

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

203.

RR

(x2 + y2 + z)dS; где S - часть сферы x2 + y2 + z2 = a2; z 0:

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

204.

RR

(x2 + y2)dS; где S - сфера x2 + y2 + z2 = R2:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RR

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

205.

S

(x2 + y2)dS; где S - поверхность конуса x2 + y2 z 1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

206.

RR

(x2 + y2 + z2)dS; где S - сфера x2 + y2 + z2 = R2:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

207.

RR

(x2 + y2 + z2)dS; где S - полная поверхность цилиндра x2 + y2

S

 

r2;

0

z

 

H:

 

 

 

 

 

 

RR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

208.

xyzdS; где S - часть параболоида z = x2 + y2; z 1:

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

209.

RR

jxyjzdS; где S - часть параболоида z = x2 + y2; z 1:

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

210.

S

(x2+y2)dS; где S - часть конической поверхности z =

 

x2 + y2; z

 

1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RR p

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

211.

S

 

 

x2 + y2dS; где S - часть конической поверхности z =

 

x2 + y2; z

 

1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2Поверхностные интегралы второго рода.

Вычислить интегралы.

RR

212.(2z x)dydz + (x + 2z)dzdx + 3zdxdy; где S - верхняя сторона

S

треугольника x + 4y + z = 4; x 0; y 0; z 0:

RR

213. ydzdx; где S - внешняя сторона сферы x2 + y2 + z2 = R2:

S

21

RR

x2dydz; где S - внешняя сторона сферы x2 + y2 + z2 = R2:

214.

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RR

(x5 +z)dydz; где S - внутренняя сторона полусферы x2 +y2 +z2 =

215.

S

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

R2; z

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

RR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2y2zdxdy; где S - внутренняя сторона полусферы x2 + y2 + z2 =

216.

S

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

R2; z

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

RR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2dydz + z2dxdy; где S - внешняя сторона части сферы x2 + y2 +

217.

S

 

R2; x

 

; y

 

:

 

 

z2

=

 

 

 

 

RR

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

 

r ; y

;

z r:

218.

yz2dzdx; где S - внутренняя сторона части цилиндрической по-

S

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

верхности 2

+

 

=

0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RR

219.yzdxdy + zxdydz + xydzdx; где S - внешняя сторона части ци-

S

линдрической поверхности x2 + y2 = r2; x 0; y 0; 0 z H:

220. RR x2dydz +y2dzdx+z2dxdy; где S - внутренняя сторона полусферы

S

x2 + y2 + z2 = R2; z 0:

221. RR (z2 y2)dydz + (x2 z2)dzdx + (y2 x2)dxdy; где S - внешняя

S

сторона полусферы x2 + y2 + z2 = R2; z 0:

222. RR x2ydydz + xy2dzdx + xyzdxdy; где S - внутренняя сторона части

S

сферы x2 + y2 + z2 = R2; x 0; y 0; z 0:

223. RR x2ydydz xy2dzdx+(x2 +y2)dxdy; где S - внешняя сторона части

S

цилиндрической поверхности x2 + y2 = R2; 0 z H:

Используя формулу Остроградского-Гаусса, вычислить интегралы.

RR

224.(1 + 2x)dydz + (2x + 3y)dzdx + (3y + 4z)dxdy; где S - внешняя

S

сторона пирамиды x=a + y=b + z=c 1; x 0; y 0; z 0:

RR

225.(1 + 2x)dydz + (2x + 3y)dzdx + (3y + 4z)dxdy; где S - внутренняя

S

сторона поверхности jx y + zj + jy z + xj + jz x + yj = a:

22

RR

226.zdxdy+(5x+y)dydz; где S - внешняя сторона полной поверхности

S

конуса x2 + y2 z2; 0 z 4:

RR

227.zdxdy + (5x + y)dydz; где S - внутренняя сторона эллипсоида

S

x2=4 + y2=9 + z2 = 1:

RR

228.zdxdy + (5x + y)dydz; где S - внешняя сторона границы области

S

1 < x2 + y2 + z2 < 4:

229.RR x2dydz+y2dzdx+z2dxdy; где S - внутренняя сторона поверхности

S

параллелепипеда 0 x a; 0 y b; 0 z c:

RR

 

 

x + y + z a; x

0; y

0; z

0:

230.

x3dydz + y3dzdx + z3dxdy; где S - внешняя сторона поверхности

S

 

 

 

 

 

 

 

 

тетраэдра

 

 

RR

+

+ x

 

= R :

 

 

 

 

231.

x3dydz + y3dzdx + z3dxdy; где S - внутренняя сторона сферы

S

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

y2

 

2

2

 

 

 

 

Используя формулу Стокса, вычислить интегралы.

232. R y2dx + z2dy + x2dz; где L - граница треугольникв с вершинами

L

в точках (a; 0; 0); (0; a; 0); (0; 0; a); ориентированная положительно относительно вектора (0; 1; 0):

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0; 0; 1):

233.

 

ydx+zdy+xdz; где L - окружность x2 +y2 +z2 = R2; x+y+z = 0;

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ориентированная положительно относительно вектора

 

234.

R

2

 

2

+ zdz; где L - окружность x2 + y2 + z2 = R2; x + y + z = 0;

 

xdy

ydx

 

 

 

(0; 0; 1):

 

x +y

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ориентированная положительно относительно вектора

 

 

R

 

=

 

 

 

 

 

 

 

235.

L (y z)dx + (z x)dy + (x y)dz; где L - окружность x2 + y2 + z2 =

 

R2; x

 

 

y; ориентированная положительно относительно вектора

 

(1; 0; 0):

 

 

 

 

 

 

 

236.

L (x + z)dx + (x y)dy + xdz; где L - эллипс

x2

+

y2

; z = c; ориен-

a2

b2

 

R

 

 

 

 

 

 

(0; 0; 1):

 

тированный отрицательно относительно вектора

 

 

 

 

23

5Ряды Фурье.

Разложить в ряд Фурье функцию f(x) на указанном промежутке

и нарисовать график суммы ряда.

237.f(x) = x + signx на интервале ( ; ):

238.f(x) = x на интервале ( 1; 1):

239.f(x) = x на интервале (2; 4):

240.f(x) = jxj на интервале ( 2; 2):

241. (

f(x) = ax; < x < 0; bx; 0 x < :

242. (

0; < x < 0;

f(x) =

sin x; 0 x < :

243.Разложить в ряд Фурье периодическую функцию f(x) = j sin xj:

244.Разложить в ряд Фурье периодическую функцию f(x) = j cos xj:

245.Разложить в ряд Фурье функцию f(x) = 2x; 0 < x < ; продолжив ее на промежуток ( ; 0) четным образом, и нарисовать график суммы ряда.

246.Разложить в ряд Фурье функцию

(

f(x) = x; 0 x =2;=2; =2 x < ;

продолжив ее на промежуток ( ; 0) четным образом, и нарисовать график суммы ряда.

247. Разложить в ряд Фурье функцию

(

f(x) = x; 0 x =2;=2; =2 x < ;

24

продолжив ее на промежуток ( ; 0) нечетным образом, и нарисовать график суммы ряда.

248.Разложить в ряд Фурье функцию f(x) = 2x; 0 < x < ; продолжив ее на промежуток ( ; 0) четным образом, и нарисовать график суммы ряда.

249.Разложить функцию f(x) = x; 0 x ; в ряд Фурье по косинусам.

250.Разложить функцию f(x) = cos 2x; 0 x ; в ряд Фурье по синусам.

251.Разложить в ряд Фурье на (0; ) по косинусам функцию

(

f(x) = =2 x; 0 x =2; 0; =2 x < ;

и нарисовать график суммы ряда.

252.Разложить в ряд Фурье на (0; ) по синусам функцию

(

sin x; 0 x =2;

f(x) =

0; =2 x < ;

и нарисовать график суммы ряда.

253.Разложить в ряд Фурье на (0; 2) по косинусам функцию

(

f(x) = x; 0 < x 1;

2 x; 1 < x < 2;

и нарисовать график суммы ряда.

254.Разложить в ряд Фурье на (0; 2) по синусам функцию

(

f(x) = x; 0 < x 1;

2 x; 1 < x < 2;

и нарисовать график суммы ряда.

25

255. Разложить в ряд Фурье по синусам функцию

(

1; 0 < x < ;

f(x) =

0; =2 < x < ;

и нарисовать график суммы ряда.

256.Разложить в ряд Фурье по косинусам функцию

(

1; 0 < x < ;

f(x) =

0; =2 < x < ;

и нарисовать график суммы ряда.

26

6 Основы теории функций комплексного переменного

6.1 Комплексные числа.

257.Выполнить указанные действия:

 

 

1 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

2)

2

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

( i195+2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2;

 

 

 

 

 

 

1+i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

2

i

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 3i

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

i

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1+i)5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

7)

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 + i

 

 

3)

 

;

 

(1 i)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3+ip

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1 i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

1+i

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

8)

 

 

 

1 i

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

258. Найти модули и аргументы комплексных чисел:

 

 

 

 

 

 

1)

i;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

1+1 ii

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

1 i;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + i123;

 

 

 

(1 ip

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

 

7)

3)3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

2 + i

 

 

;

 

8)

cos

 

 

 

 

+ i sin

 

;

 

2

 

7

 

7

259. Найти все значения корней и построить их:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

p3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

p6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

p6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

i;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 i;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

p3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 + 2i;

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 + ip

 

 

 

 

4)

8;

 

 

 

 

 

 

 

 

8)

3

:

 

 

260.Дать геометрическое описание множества всех точек комплексной плоскости, удовлетворяющих следующим условиям:

1)

Re z > 0;

4)

0 < Im z < 1;

2)

Im z 1;

5)

jzj < 1;

3)

jRe zj < 1;

6)

jz ij > 2;

27

7)1 < jz + ij < 2;

8)0 < arg z < 4 ;

9)j arg zj < 4 ;

10)jz ij + jz + ij < 4;

11)j1 + zj < j1 zj;

12)Rez1 < 12 ;

13)0 < arg(z + i) < 2 ;

14)jz 2j jz + 2j < 2:

15)jzj = Re z + 1;

16)Re z + Im z < 1;

17)2Re z > jzj 1;

18)j2zj > jz2 + 1j:

6.2 Функции комплексного переменного. Степенные ряды. Ряды Тейлора

261. Найти все точки, в которых дифференцируемы функции:

1)

Re z;

4)

x2 + iy2;

2)

x2y2 (z = x + iy);

5)

zRe z;

3)

jzj2;

6)

2xy i(x2 y2);

262. С помощью интегральной формулы Коши вычислить интегралы:

 

 

 

 

sin z

 

dz

 

 

 

 

 

 

cos z

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jzjR=4 z2 2

 

 

 

1)

jz+Rij=3dz

z+i ;

 

 

 

4)

 

;

 

 

2)

jzjR=2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

 

 

;

z

2

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jz+1j=1 (z+1)(z 1)

 

 

+1 ;

 

 

 

 

 

 

R

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) jzjR=2

e

dz;

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

263. Найти радиус сходимости степенного ряда:

 

 

 

 

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

zn

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

;

 

 

 

 

 

X

5nz3n;

 

 

 

 

 

 

n=1

n2

 

 

 

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(1 + i)n

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

zn;

 

 

 

 

X

nnzn;

 

 

 

 

n=1

 

n2n

 

 

 

 

n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

5)

 

z

 

 

 

7)

2nz4n

1

 

 

n

 

1

X

p

 

 

 

;

X

 

;

 

 

 

 

 

 

 

n2

n=0

 

n

 

 

 

n=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

z

 

 

 

8)

(n!)2

1

 

n

 

1

X

 

 

 

 

X

 

zn;

n!

 

 

 

 

;

 

 

n=1

n

 

 

 

n=0

(2n)!

 

 

 

 

 

 

 

264. Запишите в алгебраической форме указанные комплексные числа:

1)

sin(

+ i ln 2)

5)

cos(2 + i)

 

2

 

 

 

2)

cos( i ln 2)

6)

sin 2i

3)

sh

i

 

 

7)

ctg( 4 i ln 2)

2

 

4)

ctg i

 

8)

tg(2 i)

265. Найти модули и главные значения аргументов комплексных чисел:

1)

e2+i

4)

e 3 4i

 

2)

e2 3i

5)

sin( + i ln 2)

3)

e3+4i

6)

i ei

 

266. Вычислить значения Ln z и ln z в точках:

 

1)

z = i

5)

z = 1 i

2)

z = 1 i

6)

z = 4

 

3)

z = i

7)

z = 2 3i

4)

z = 4 + 3i

8)

z = 2 + 3i

267. Найти все значения следующих степеней:

 

 

1p

 

 

 

 

 

 

 

1)

2

5)

ii

 

 

 

 

p

 

 

 

 

1+i

2)

 

 

2

6)

(3 4i)

( 2)

 

3)

2i

7)

( 3 + 4i)1+i

4)

1 i

8)

1i

 

29

268. Найти все значения следующих выражений:

1)

Arcsin1

 

 

 

 

 

5)

ii

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3 4i)1+i

2)

Arccos2

 

 

 

 

 

6)

3)

Arcsin i

 

 

 

 

 

7)

( 3 + 4i)1+i

4)

Arctg(1 + 2i)

 

 

 

 

 

8)

1i

269. Решите следующие уравнения:

 

1)

e2z + 5ez 6 = 0

 

 

 

 

 

 

4) ch z + 1 = 0

2)

ez + i = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

ln(z + i) = 0

 

 

 

 

 

5)

sin z = i

270. Опираясь на разложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= zn;

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=0

 

справедливое при jzj < 1; доказать равенства:

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

(1

 

z)2 =

 

 

 

 

(n + 1)zn (jzj < 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n=0

 

2)

2

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

X

( 1)n(n + 1)(n + 2)zn (jzj < 1)

 

 

 

(1 + z)3

n=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

z2 + a2

=

 

( 1)na 2n 2z2n (jzj < jaj; a 6= 0)

 

 

 

 

 

 

 

n=0

 

 

 

 

Разложить в ряд Тейлора в окрестности точки z = 0 следующие функции:

30

Соседние файлы в папке матанал