матанал / Dom_kontr_3
.pdfДомашняя контрольная работа 3 семестр
Инструкция по составлению варианта.
Номер варианта студента группы 211 совпадает с порядковым номером в списке группы. Номер варианта студенты группы 212 - порядковый номер студента в списке гр.212 + 20.
Контрольная работа состоит из восьми заданий. В каждом задании десять пунктов, из которых нужно выбрать один. Выбор пункта в задании производится по строке, состоящей из шестидесяти чисел ai; i = 1; 2; : : : 60:
Строка для вычисления пунктов в заданиях:
3, 5, 1, 8, 6, 4, 2, 10, 7, 9, 4, 7, 5, 6, 8, 1, 3, 2, 10, 4, 5, 10, 7, 8, 6, 2, 10, 3, 1, 9, 5, 4, 7, 2, 8, 6, 10, 1, 9, 3, 2, 4, 8, 6, 5, 7, 2, 9, 4, 10, 1, 8, 3, 2, 5, 7, 6, 10, 4, 8 и далее замыкаем на начало строки.
Для варианта с номером n нужно взять в этой строке числа
an; an+1; an+2 и так далее
Это означает, что в задании 1 - пункт an; в задании 2 - пункт an+1 и так далее.
Например, вариант 4:
8; 6; 4; 2; 10; 7; 9; 4:
Студенты, получившие зачет по первой контрольной, выполняют задания части 2, то есть задания 4-8.
Часть 1
Задание 1
Вычислить двойной интеграл.
  | 
	RR  | 
1.  | 
	xydxdy; y = x2; y2 = x;  | 
  | 
	G  | 
  | 
	RR  | 
2.  | 
	xdxdy; y = x3; x + y = 2; x = 0;  | 
G
1
3.  | 
	RR xydxdy; xy = 6; x + y 7 = 0;  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
  | 
	G  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
4.  | 
	RR  | 
	xy2dxdy; x2 + y2 = 4; x + y 2 = 0;  | 
||||||||
  | 
	G  | 
	sin(x + y)dxdy; y = x; x + y = ; y = 0;  | 
||||||||
5.  | 
	RR  | 
|||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	2  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	G  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
6.  | 
	RR  | 
	(2x + y)dxdy;  | 
	D = fx2 + y2 R2; y xg;  | 
|||||||
  | 
	D  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
7.  | 
	RR  | 
	(x + 2y)dxdy;  | 
	D = fx2 + y2 R2; y xg;  | 
|||||||
  | 
	D  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
8.  | 
	RR  | 
	xy3dxdy; D = fx2 + y2 a2; y p3xg;  | 
||||||||
D  | 
||||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	RR  | 
	
  | 
	dxdy  | 
	2 2  | 
	
  | 
	
  | 
||||
9.  | 
	
  | 
	
  | 
	; D = f(x; y) : 9 x + y 25g;  | 
|||||||
D  | 
	
  | 
	x2+y2 1  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	RR  | 
	
  | 
	ln(x2+y2)  | 
	D = f(x; y) : 1 x2 + y2 9; y 0g;  | 
||||||
10.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	dxdy;  | 
||||||
  | 
	
  | 
	x2+y2  | 
||||||||
D
Задание 2
Вычислить криволинейный интеграл.
R
1.(x+y)ds; ãäå C- контур треугольника с вершинами O(0; 0); A(1; 0); B(0; 1):
C
R
2.(2x + y)ds; ãäå C- ломаная ABOA; ãäå A(1; 0); B(0; 2); O(0; 0):
C
R
3.xyds; ãäå C- граница квадрата с вершинами (1; 0); (0; 1); ( 1; 0); (0; 1):
  | 
	C  | 
  | 
	R  | 
4.  | 
	x2ds; ãäå C- дуга окружности x2 + y2 = a2; y 0:  | 
  | 
	C  | 
  | 
	Вычислить криволинейный интеграл второго рода по плоской кри-  | 
  | 
	вой, пробегаемой в направлении возрастания параметра t:  | 
  | 
	R  | 
5.  | 
	ydx xdy; ãäå C - эллипс x = a cos t; y = b sin t; 0 t 2 :  | 
  | 
	C  | 
6.  | 
	y2dx + x2dy; ãäå C - верхняя половина эллипса x = a cos t; y =  | 
  | 
	C  | 
  | 
	Rb sin t:  | 
Вычислить криволинейный интеграл второго рода по замкнутой плоской кривой, ориентированной потив хода часовой стрелки.
2
7.  | 
	
  | 
	(x2 + y2)dx; ãäå C - граница прямоугольника, образованного пря-  | 
||
  | 
	C  | 
	
  | 
	x = 1; x = 3; y = 1; y = 5:  | 
|
  | 
	ìûìè  | 
|||
  | 
	R  | 
	
  | 
||
8.  | 
	C (x2 2xy)dx + (x 2y)2dy; ãäå C - граница прямоугольника, обра-  | 
|||
  | 
	зованного прямыми  | 
	x = 0; x = 2; y = 0; y = 1:  | 
||
  | 
	R  | 
	
  | 
	
  | 
|
9.  | 
	C (3x2 y)dx+(1 2x)2dy; ãäå C - граница треугольника с вершинами  | 
|||
  | 
	(0; 0); (1; 0); (1; 1):  | 
	
  | 
||
  | 
	R  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
10.  | 
	C (x2+y2)dx+(x2 y2)dy; ãäå C - граница треугольника с вершинами  | 
|||
  | 
	(0; 0); (1; 0); (0; 1):  | 
	
  | 
||
  | 
	R  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
Задание 3
Вычислить поверхностный интеграл.
RR
1.  | 
	S  | 
	(x + y + z)dS; ãäå S - часть плоскости x + 2y + 4z = 4; x 0; y  | 
||||||
  | 
	0;  | 
	z  | 
	
  | 
	0:  | 
	
  | 
|||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
2.  | 
	RRS  | 
	(x + y + z)dS; ãäå S - часть сферы x2 + y2 + z2 = 1; z 0:  | 
||||||
3.  | 
	RRS  | 
	(x2 + y2 + z)dS; ãäå S - часть сферы x2 + y2 + z2 = a2; z 0:  | 
||||||
4.  | 
	RRS  | 
	(x2 + y2)dS; ãäå S - сфера x2 + y2 + z2 = R2:  | 
||||||
5.  | 
	RRS  | 
	(x2 + y2 + z2)dS; ãäå S - сфера x2 + y2 + z2 = R2:  | 
||||||
6.  | 
	RRS  | 
	ydzdx; ãäå S - внешняя сторона сферы x2 + y2 + z2 = R2:  | 
||||||
7.  | 
	RRS  | 
	x2dydz; ãäå S - внешняя сторона сферы x2 + y2 + z2 = R2:  | 
||||||
8.  | 
	RR  | 
	(x5 +z)dydz; ãäå S - внутренняя сторона полусферы x2 +y2 +z2 =  | 
||||||
  | 
||||||||
  | 
	S  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	:  | 
|
  | 
	R2; z  | 
	
  | 
	0  | 
|||||
  | 
	RR  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
9.  | 
	x2y2zdxdy; ãäå S - внутренняя сторона полусферы x2 + y2 + z2 =  | 
|||||||
  | 
||||||||
  | 
	S  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	:  | 
|
  | 
	R2; z  | 
	
  | 
	0  | 
|||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
3
10. RR(z2 y2)dydz + (x2 z2)dzdx + (y2 x2)dxdy; ãäå S - внешняя
S
сторона полусферы x2 + y2 + z2 = R2; z 0:
Часть 2
Задание 4
Разложить в ряд Фурье функцию f(x) на указанном промежутке и нарисовать график суммы ряда.
1.f(x) = x на интервале ( ; ):
2.f(x) = jxj на интервале ( ; ):
3.Разложить в ряд Фурье функцию f(x) = 2x; 0 < x < ; продолжив ее на промежуток ( ; 0) четным образом, и нарисовать
график суммы ряда.
4. 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.
5. Разложить в ряд Фурье функцию
(
f(x) = x; 0 x =2;=2; =2 x < ;
продолжив ее на промежуток ( ; 0) нечетным образом, и нарисовать график суммы ряда.
6.Разложить в ряд Фурье функцию f(x) = 2x; 0 < x < ; продолжив ее на промежуток ( ; 0) четным образом, и нарисовать график суммы ряда.
7.Разложить функцию f(x) = x; 0 x ; в ряд Фурье по косинусам.
4
8.Разложить функцию f(x) = cos 2x; 0 x ; в ряд Фурье по синусам.
9.Разложить в ряд Фурье на (0; ) по косинусам функцию
(
f(x) = =2 x; 0 x =2; 0; =2 x < ;
и нарисовать график суммы ряда.
10.Разложить в ряд Фурье по синусам функцию
(
1; 0 < x < =2;
f(x) =
0; =2 < x < ;
и нарисовать график суммы ряда.
Задание 5
Представить комплексное число в декартовой форме.
1. z = 2 (1+i)(2 2i) 1+i (1 i)(1 2i)
  | 
	p  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	p  | 
	
  | 
	
  | 
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||
2. z =  | 
	
  | 
	3+i  | 
	
  | 
	(1+i)( 3+2i)  | 
||||
2 ip  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
7  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
5  | 
	
  | 
	
  | 
||||||
Представить комплексное число в тригонометрической и показательной форме
  | 
	
  | 
	1 + ip  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
3.  | 
	z =  | 
	3  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
4.  | 
	z =  | 
	
  | 
	
  | 
	p  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
  | 
	1 + i  | 
	3  | 
	
  | 
||||||
5.  | 
	z =  | 
	
  | 
	
  | 
	p  | 
	
  | 
	
  | 
|||
  | 
	1 i  | 
	3  | 
|||||||
6.  | 
	
  | 
	p  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||
z =  | 
	3 i  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
Решить уравнение
7. z3 zi = 0 p
8.z2 3i + 3 = 0
9.z3 + zi = 0
5
p
10. z2 2 3i + 2 = 0
Задание 6 Разложить в ряд Лорана:
1.  | 
	f(z) =  | 
	
  | 
	1  | 
	в кольце 0 < jzj < 3  | 
z2  | 
	(z 3)  | 
|||
2.  | 
	f(z) =  | 
	
  | 
	1  | 
	в окрестности z = 1;  | 
z2  | 
	(z 3)  | 
3. f(z) = 2z+1
z (z 1)
в кольце 0 < jzj < 1
z+1  | 
	z = 1;  | 
4. f(z) = z2(z 1) в окрестности  | 
5. f(z) = (z 1)42z(z+2)
в кольце 0 < jz 1j < 3
6. f(z) = (z 1)42z(z+2) в окрестности z = 1;
7. f(z) =  | 
	2z  | 
(z 1)(z+2)  | 
в кольце 1 < jzj < 2
8.  | 
	f(z) =  | 
	
  | 
	2z  | 
	
  | 
	
  | 
	в окрестности z = 1;  | 
	
  | 
||
(z 1)(z+2)  | 
	
  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	1  | 
	
  | 
	1  | 
	5  | 
	
  | 
	z = 1;  | 
|
9.  | 
	f(z) =  | 
	
  | 
	
  | 
	+ sin z  | 
	+ 6z  | 
	; в окрестности  | 
|||
(z2  | 
	+1)2  | 
||||||||
10.  | 
	f(z) =  | 
	
  | 
	1  | 
	
  | 
	+ sin 1  | 
	+ 6z5  | 
	; в окрестности  | 
	z = 0  | 
|
2  | 
	+1)  | 
	2  | 
|||||||
  | 
	
  | 
	(z  | 
	
  | 
	
  | 
	z  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|
Задание 7
Вычислить интеграл по границе области D с помощью вы- четов:
1.  | 
	@DZ  | 
	1  | 
	
  | 
	dz;  | 
	D : jzj < 4;  | 
|
  | 
	z2(z 3)  | 
|||||
2.  | 
	@DZ  | 
	sin 2  | 
	
  | 
|||
  | 
	
  | 
|||||
  | 
	z  | 
	dz; D : jzj < 2;  | 
||||
  | 
	1 + z  | 
|||||
3.  | 
	@DZ  | 
	z2(z+ 11)dz;  | 
	D : jzj < 2;  | 
|||
  | 
||||||
  | 
	
  | 
	z  | 
	
  | 
	
  | 
||
6
4.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	z + 1  | 
	
  | 
||||||
@DZ z sin  | 
	
  | 
|||||||||||
  | 
	
  | 
	dz; D : jzj < 2;  | 
||||||||||
z 1  | 
||||||||||||
5.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	4z  | 
	
  | 
|||||||
@DZ  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	D : jzj < 3;  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	dz;  | 
||||
(z 1)2(z + 2)  | 
||||||||||||
6.  | 
	3  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
|||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	@DZ  | 
	z  | 
	dz; D : jzj < 2;  | 
|||||||
  | 
	
  | 
	z4 1  | 
||||||||||
7.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	2z  | 
	
  | 
|||||||
@DZ  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	D : jzj < 3;  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	dz;  | 
|||||||||
  | 
	
  | 
	(z 1)(z + 2)  | 
||||||||||
8.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	z  | 
	
  | 
|||||||
@DZ  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	D : jzj < 2:  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	dz;  | 
|||||||||
(z 1)(z2 2)  | 
||||||||||||
9.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	z  | 
	
  | 
|||||||
@DZ  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	D : jzj < 3:  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	
  | 
	dz;  | 
|||||||||
(z2 + 2)(z 2)  | 
||||||||||||
10.  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	z  | 
	
  | 
|||||||
@DZ  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	D : jzj < 3:  | 
||||||||
  | 
	
  | 
	dz;  | 
||||||||||
  | 
	(z2 + 1)(z + 2)  | 
|||||||||||
Задание 8
Найти образ области D при данном отображении:
1.  | 
	D = f0 < Rez < 1g; w =  | 
	zz+21  | 
	;  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	
  | 
	z+1  | 
	
  | 
|||
2.  | 
	D = fjz 1j < 2; Imz < 0g;  | 
	w =  | 
	;  | 
|||||||||
z 3  | 
||||||||||||
3.  | 
	D = fjz ij > 2; Imz < 0g;  | 
	w = z1 ;  | 
||||||||||
4.  | 
	D = fjzj < 1;  | 
	Rez > 0g;  | 
	w =  | 
	z1+2z  | 
	;  | 
|||||||
5.  | 
	D = fjzj < 1;  | 
	Imz > 0g;  | 
	
  | 
	w =  | 
	1+1 zz  | 
	;  | 
||||||
7
6.D = f1 < jzj < 2g; w = z 2 1 ;
7.D = fRez < 1g; w = z z 2 ;
8. D = fjz 1j < 2g; w = zz+12 ;
9.D = f1 < Rez < 3; 0 < Imz < 2 g; w = ez;
10.D = fjImzj < 2 g; w = ez;
8
