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

Райцин / Матан ответы тест

.pdf
Скачиваний:
105
Добавлен:
16.01.2023
Размер:
766.72 Кб
Скачать

5)12

3.8.5.Вычислить поверхностный интеграл

xdydz , где

S внутренняя сторона части параболоида

x a2

y2

z2 ,

S

 

 

 

 

отсеченная плоскостью Y 0Z . 1) a4 ;

#2)

a4

 

 

 

;

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3) 0;

 

 

 

 

4)

a4

;

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

5) a4

 

 

 

 

 

 

 

Теория поля

 

 

 

 

 

3.9 Формула Грина.

 

3.9.1 Вычислить интеграл по замкнутому контуру

L : Pdx Qdy , при этом

L обозначает положительное направление

обхода контура, а

L отрицательное.

 

(1 x2 ) ydx x(1 y2 )dy , где L окружность: x2 y2 1

L

1)2 ;

2)0;

3)4 ;

#4) 2 ; 5)

3.9.2. Вычислить интеграл по замкнутому контуру L : Pdx Qdy , при этом

L обозначает положительное направление обхода контура, аL отрицательное.

(2x y)dx 2 ydy , где L контур треугольника ABC с вершинами в точках

L

A(0; 1) , B(0;2) , C(2;0) .

1)6 ;

2)3 ;

3)0; #4) 3;

5)6

21

3.9.3. Вычислить интеграл по замкнутому контуру L : Pdx Qdy , при этом

L обозначает положительное

направление обхода контура, а

L отрицательное.

 

 

xdy ydx

( y 2)2 1

 

, где L окружность: x2

(x y)2

L

1) 2 ;

2) ; #3) 0;

4);

5)2

3.9.4. Вычислить интеграл по замкнутому контуру L : Pdx Qdy , при этом

L обозначает положительное

направление обхода контура, а

L отрицательное.

 

( y2 3x2 y)dx (xy x3 )dy , где

L квадрат ABCD с вершинами A(0;0) ,

L

 

 

B(0;2a) , C(2a;2a) , D(2a;0) .

 

1) 0;

 

2)

2a3 ;

 

#3) 4a3 ;

 

4)

6a3 ;

 

5)

8a3

 

3.9.5. Вычислить интеграл по замкнутому контуру L : Pdx Qdy , при этом

L обозначает положительное

направление

обхода контура,

а

L отрицательное.

 

 

 

 

(x2 2xy 3x)dy (2xy y2

y)dx ,

где L контур

треугольника ABC

с

L

 

 

 

 

 

 

 

вершинами в точках A( a;0) ,

B(a;0) ,

C(0;a) .

 

 

1)

 

a2

;

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

3a

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3) a2 ;

 

 

 

 

4)

 

3a

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#5) 2a2

 

 

 

 

3.10. Формула Стокса.

3.10.1. Вычислить циркуляцию векторного поля F Fdr в заданном

L

направлении обхода контура L .

22

F yz; xz; xy 2y , L контур треугольника, образованного при пересечении плоскости x y z 1 с координатными плоскостями.

Направление обхода контура против часовой стрелки, если смотреть со стороны конца нормали, опущенной на плоскость из начала координат.

1) 1;

2) 0;

3) 12 ;

#4) 1; 5) 2

3.10.2. Вычислить циркуляцию векторного поля F Fdr в заданном

 

 

 

 

 

L

направлении обхода контура L .

 

 

 

 

 

xy;1; z , L окружность:

x2 y2

a2

 

F

. Направление обхода контура

 

 

 

z a

 

 

против часовой стрелки, если смотреть со стороны положительного направления оси 0Z .

1)23a3 ;

2)a3 ; 3

#3) 0;

4)a3 ; 3

5)2a3

3

3.10.3 Вычислить циркуляцию векторного поля F Fdr в заданном

 

 

 

 

L

 

направлении обхода контура L .

 

 

 

 

 

 

0

x a

 

 

 

 

 

 

 

F yexy ; xexy ; xyz , контур L квадрат той грани куба

y a , где

y a .

0

 

 

 

 

z a

 

 

 

 

0

 

Направление обхода контура против часовой стрелки, если смотреть со стороны положительного направления оси 0Y .

1) a4 ;

#2) a4 ; 2

3)0;

4)a4 ; 2

23

 

 

5) a4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.10.4. Вычислить циркуляцию

векторного

 

поля

F

Fdr в заданном

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

направлении обхода контура L .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

y

2

z

2

4R

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

2x; xy

2 ; z2

 

, L окружность:

x

 

 

 

 

 

направление обхода

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

контура

 

L

против часовой

стрелки, если смотреть со стороны

положительного направления оси 0Z .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#1)

R4

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)R4 ; 2

3)3 R4 ;

4

4)R4 ;

5)3 R4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3.10.5.Вычислить циркуляцию векторного поля F

Fdr в

заданном

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

направлении обхода контура

L .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

2xz y2 ;2xy; x2

2yz ,

L контур

треугольника

 

ABC с

вершинами

A(0;0;0) ,

B(0;1;1) ,

C(0;2;0) .

Направление

 

обхода

контура

L : A C B A .

1)23 ;

2)13 ;

3)0;

4)13 ; #5) 23

3.11.Формула Остроградского-Гаусса.

3.11.1.Вычислить поток векторного поля F P;Q; R через внешнюю

поверхность тела S , замкнутую и кусочно-гладкую. (Fn)ds .

 

 

x; y; z ,

S

 

 

S внешняя сторона поверхности пирамиды, ограниченной

F

плоскостью x y z 2 и координатными плоскостями.

1)2;

2)3;

24

#3) 4;

4)6;

5)8

3.11.2.Вычислить поток векторного поля F P;Q; R через внешнюю

поверхность тела S , замкнутую и кусочно-гладкую. (Fn)ds .

S

F x3; y3; z3 , S внешняя сторона поверхности сферы x2 y2 z2 R2

1)6 R5 ;

5

2)8 R5 ;

5

3)9 R5 ;

5

 

 

 

 

 

 

 

12 R5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#4)

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

16 R5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

P;Q; R через внешнюю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.11.3. Вычислить

поток векторного поля F

 

 

 

 

 

поверхность тела S , замкнутую и кусочно-гладкую. (F

n)ds .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

x2 y; xy2

 

 

S внешняя сторона поверхности тела, ограниченного

F

 

;2z ,

параболоидом z x2

y2 и плоскостью z 1.

1)4 ;

2)2 ;

3)34 ; #4) ;

5)5

4

3.11.4.Вычислить поток векторного поля F P;Q; R через внешнюю

поверхность тела S , замкнутую и кусочно-гладкую. (Fn)ds .

S

F x2 ; y2 ; z2 , S внешняя сторона поверхности куба, расположенного в

0 x a

первом октанте, с ребром, равным a : 0 y a .

0 z a

25

1)a4 ;

2)3a4 ;

2

3)2a4 ;

#4)3a4 ;

5)6a4

3.11.5.Вычислить поток векторного поля F P;Q; R через внешнюю

поверхность тела S , замкнутую и кусочно-гладкую. (Fn)ds .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

y

2

z

2

 

 

 

2x; 7 y; z , S внешняя сторона поверхности конуса x

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z 1, z 0

 

 

 

 

1)

8

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#3)

4

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.12. Вычислить дивергенцию векторного поля

a ax ;ay ;az

в точке

M0 (x0 ; y0 ; z0 ) .

 

 

 

 

 

 

 

a ax ;ay ;az

 

 

 

3.12.1.

Вычислить

дивергенцию

векторного

поля

в

точке

M0 (x0 ; y0 ; z0 ) . a x3 y xy2 ; xy3 x2 y; z3 M0 ( 2;1;1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#5) 6;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a ax ;ay ;az

 

 

 

3.12.2.

Вычислить

дивергенцию

векторного

поля

в

точке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0 (x0 ; y0 ; z0 ) . a z ln

 

; z ln

 

; xy ln z M0 ( 2;

2;4)

 

 

 

 

 

 

 

 

y

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) 8 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

6 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#3) 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

3.12.3.

Вычислить

дивергенцию

векторного

поля

a ax ;ay ;az

в

точке

M0 (x0 ; y0 ; z0 ) . a zarctg(x y); zarctg(x y); xyz M0 (1;1;5)

 

 

 

 

 

 

1) 5 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#2) 3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a ax ;ay ;az

 

 

3.12.4.

Вычислить

дивергенцию

векторного

поля

в

точке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

z

 

 

 

 

 

 

M

 

(x ; y ; z )

. a

 

;

 

 

;

 

 

 

M

 

( 1;0;1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

0 0

 

x2 y2 z2

 

x2

y2 z2

 

x2

y2 z2

0

 

 

 

 

 

1)

 

 

 

1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

 

1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

 

 

1

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#5)

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.13. Найти модуль градиента скалярного поля u f (x, y, z) в точке

M0 (x0 ; y0 ; z0 ) .

 

 

 

 

3.13.1.

Найти модуль градиента

 

скалярного поля u f (x, y, z) в точке

 

 

 

 

 

 

 

M

0

(x ; y ; z ) . u

x2 y2 z2 , M

0

(1; 2;2)

 

0

0

0

 

 

 

1)13 ;

2)23 ; #3) 1;

4)53 ;

5)3

3.13.2. Найти модуль градиента скалярного поля u f (x, y, z) в точке

M0 (x0 ; y0 ; z0 ) . u ln(x y2 z2 ) , M0 (1;0; 1)

1) 42 ;

#2) 22 ; 3) 12 ;

27

4)1;

5)2

3.13.3.

Найти

модуль градиента скалярного поля u f (x, y, z) в точке

M

 

(x ; y ; z ) .

u xz2

 

y

, M

 

(2;2; 1)

0

 

0

 

0

0

0

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)3 ;

2)2;

#3) 6 ;

4)3;

5)23

3.13.4.

Найти

модуль градиента скалярного поля u f (x, y, z) в точке

M

 

(x ; y ; z ) .

u

1

x2

2arctg( y z) , M

 

( 1;2;1)

0

 

0

 

0

0

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)1;

2)2 ;

#3) 3 ;

4)2;

5)6 ;

3.13.5.

Найти

модуль

 

градиента

скалярного поля u f (x, y, z) в точке

M0 (x0 ; y0 ; z0 ) .

u ln

yz

,

1

 

1

 

 

 

 

M0

 

;

 

;1

x

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1)

 

 

3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

3 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

6 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#5) 3

3.14.Вычислить ротор векторного поля a ax ;ay ;az в точке

M0 (x0 ; y0 ; z0 ) .

3.14.1.Вычислить ротор векторного поля a ax ;ay ;az в точке M0 (x0 ; y0 ; z0 ) .

axy2 ; x2 y; z(x2 y2 ) M0 (1; 1;2)

1)4; 4;0 ;

2)4; 4; 4 ;

3)4;4;0 ;

4)4;4;0 ;

#5) 4; 4;0

28

3.14.2. Вычислить ротор векторного поля a ax ;ay ;az в точке

 

xz

 

yz

 

xy

 

M0 (x0 ; y0 ; z0 ) .

a

 

;

 

;

 

 

M0 ( 1;1; 1)

 

 

 

 

y

 

x

 

z

 

1)0;2;2 ;

2)2;2;0 ;

3)2;0;2 ;

#4) 2;0;2 ; 5) 2;0; 2

3.14,3.Вычислить ротор векторного поля a ax ;ay ;az в точке M0 (x0 ; y0 ; z0 ) .

a3y2 ; 3x2 ; z2 (x y) M0 (1; 2;1)

1)1;2; 6 ;

#2) 1; 1;6 ;

3)1; 2;6 ;

4)1;2;6 ;

5)2;1;6

3.14.4.Вычислить ротор векторного поля a ax ;ay ;az в точке M0 (x0 ; y0 ; z0 ) .

 

x

 

z

 

y

 

1

 

1

 

a ln

 

;ln

 

;ln

 

 

M0

 

;

 

;1

 

 

 

 

 

 

y

 

x

 

z

4

 

2

 

1)1;0;2 ;

2)1;0;2 ;

3)1;2; 2 ;

4)1;2; 2 ;

#5) 1;0; 2

3.14.5.Вычислить ротор векторного поля a ax ;ay ;az в точке M0 (x0 ; y0 ; z0 ) .

zy

 

xz

 

xy

 

 

1

 

a

 

 

;

 

 

;

 

 

 

M

0

 

;1;1

 

2

y

2

z

2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1)3;0; 3 ;

2)0; 3;3 ;

#3) 0;3; 3 ;

4)3;0;3 ;

5)3;3;0

3.15.Является ли векторное поле F P;Q; R соленоидальным?

3.15.1.Является ли векторное поле F P;Q; R соленоидальным?

29

F x2 y;0; 2xyz

1)нет;

#2) да.

3.15.2.Является ли векторное поле F P;Q; R соленоидальным?

F 0; 2zx;0

1)нет;

#2)да

3.15.3. Является ли векторное поле F P;Q; R соленоидальным?

Fyz; zx; xy

1)нет;

#2) да;

3.15.4. Является ли векторное поле F P;Q; R соленоидальным?

F 3y2 ; 3x2 ; ( y2 2x)

1) нет;

#2)

3.15.5. Является ли векторное поле F P;Q; R соленоидальным?

F y z; x z; x y

1) нет;

#2) да.

3.16. Является ли векторное поле F P;Q; R потенциальным? Если да,

найти его скалярный потенциал.

3.16.1. Является ли векторное поле F P;Q; R потенциальным? Если да, найти его скалярный потенциал.

Fy z; x z; x y

1)нет;

2)12 x2 y 12 y2 z 12 z2 x c ;

3)x2 ( y z) y2 (x z) z2 (x y) c ;

4)12 xy2 12 yz2 12 zx2 c ;

#5) x( y z) yz c

3.16.2. Является ли векторное поле F P;Q; R потенциальным? Если да, найти его скалярный потенциал.

F 1; yz2 ; zy2

30