Uchebnye_karty_Chast_2
.pdf
10
1. Интегралы с бесконечными |
пределами интегрирования |
2. Интегралы от |
неограниченных функций |
3. Теоремы сравнения
7. Несобственные интегралы
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Условие |
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Определение и обозначение |
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Геометрическая иллюстрация сходящихся интегралов |
|||||||||||||||
y = f (x), |
x [a, + ∞[, |
∞ |
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b |
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const интеграл сходится, |
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y |
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||||||||
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||||||||||
f (x) |
- непрерывна на [a,b], |
∫ f (x)dx = blim→∞ ∫ f (x)dx = |
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y=f(x) |
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||||||||||||
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||||||||||||||
где a < b < +∞ |
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a |
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a |
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∞ интеграл расходится. |
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|||||||
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a |
b |
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x |
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|||||||||
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|||||
y = f (x), x ]− ∞,b], |
b |
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|
b |
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|
|
y |
|
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||||||||
∫ f (x)dx = alim→−∞ ∫ f (x)dx = const интеграл сходится, |
|
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y=f(x) |
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||||||||||||||||
f (x) |
- непрерывна на [a,b], |
|
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|
|
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||||||||||||||||||
где − ∞ < a < b |
|
−∞ |
|
|
a |
∞ интеграл расходится. |
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||||||||
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||||||||||||
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a |
b |
|
x |
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|||||||||
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|||||
y = f (x), x ]− ∞,+∞[, |
∞ |
|
c |
|
∞ |
|
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|
y |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
f (x) |
- непрерывна на [a,b], |
∫ f (x)dx = ∫ f |
(x)dx + ∫ f |
(x)dx |
|
|
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|
y=f(x) |
|
||||||||||
|
|
|
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||||||||||||||||
где − ∞ < a < b < +∞ |
−∞ |
−∞ |
|
c |
|
(−∞<c<+∞) |
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||||||||
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|||||||||||||
интеграл сходится, если сходятся оба интеграла |
|
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|
x |
||||||||||||||
|
|
a |
|
c |
|
|
b |
||||||||||||||||||||
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|||||||||||||||
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||||||||
y = f (x), |
x [a,b), |
b |
|
|
b−ε |
const интеграл сходится, |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
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|||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
y=f(x) |
|
|
|
|
|
|||||||||||
x = b |
- |
точка |
бесконечного |
∫ f (x)dx = lim |
∫ f (x)dx = |
|
|
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|
|
|
|
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||||||||||
|
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||||||||||||||
разрыва |
|
|
a |
|
ε→0 |
a |
|
∞ интеграл расходится. |
|
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||||||
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||||||||
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|
a b- |
|
b |
|
x |
|
|
y = f (x), |
x (a,b], |
b |
|
|
b |
|
const интеграл сходится, |
|
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|
|
y |
y=f(x) |
|
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|||||||||
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|
||||||||||||
x = a |
- |
точка |
бесконечного |
∫ |
f (x)dx = lim |
∫ |
f (x)dx = |
|
|
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||||||||
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||||||||||||||
|
ε→0 |
|
∞ интеграл расходится. |
|
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|
|||||||||||
разрыва |
|
|
a |
|
|
a+ε |
|
|
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|
|
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|
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||||||
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|
|
a a |
b |
|
|
|
x |
|
||
y = f (x), |
|
|
b |
|
c |
|
b |
|
|
|
|
y |
|
|
|
y=f(x) |
|
||||||||||
x [a,b], x ≠ c, a < c < b |
∫ f (x)dx = ∫ f (x)dx + ∫ f (x)dx |
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|||||||||||||||||
|
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||||||||||||||
x = c |
- |
точка |
бесконечного |
a |
|
a |
|
c |
|
|
|
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||||
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|||||||||||
разрыва |
|
|
интеграл сходится, если сходятся оба интеграла сходятся |
|
a |
|
|
c |
|
|
|
b |
x |
||||||||||||||
|
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|||||||||||||
Замечание 1. Если при отыскании предела окажется, что он не существует, то несобственный интеграл типа 1 и 2 называется расходящихся |
|
||||||||||||||||||||||||||
∞ |
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|
∞ |
∞ |
∞ |
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||
∫ f (x)dx - сходится, 0 ≤ ϕ(x)≤ f (x), x [a,+ ∞ ) ∫ϕ(x)dx - сходится, ∫ϕ(x)dx ≤ ∫ f |
(x)dx |
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|||||||||||||||||
a |
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a |
a |
a |
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||
∞ |
|
|
|
|
∞ |
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||
∫ |
|
f (x) |
|
dx - сходится ∫ f (x)dx - сходится абсолютно |
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||||||||
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|||||||||||
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|||||||||||
a |
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
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|
||
∞ |
|
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|
|
|
|
|
|
|
∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
∫ f (x)dx - расходится, ϕ(x) ≥ f (x) ≥ 0, |
x [a,+ ∞) ∫ϕ(x)dx - расходится |
|
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||||||||||||
a |
|
|
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|
a |
|
|
|
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Замечание 2. Теоремы сравнения имеют место и для всех интегралов типа 1 и 2
|
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8. Функции нескольких переменных |
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|||||||||||||||
|
Определение функции |
Графическое изображение |
Множество равных уровней |
|
|
Предел функции |
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|
Непрерывность |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
D |
|
f |
|
|
E |
|
n = 2 D R2 , P(x, y). |
|
|
|
n = 2 |
z = f (x, y) |
|
|
|
lim |
|
f (P) = A, если |
|
|
|
Функция |
|
|
|
U = f (P) |
|||||||||||||||||||
|
P |
|
|
|
|
|
U |
|
z = f (x, y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
f (x, y) = C , |
где |
C = const - |
P→P0 |
|
|
|
|
|
|
называется |
непрерывной |
в |
|||||||||||||||||
|
|
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|
f (P) |
|
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|||||||||||||||||||||||
|
|
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|
|
|
|
|
|
Г = {(x, y), |
f (x, y)}, |
|
Г R3 |
|
линия уровня |
|
|
|
1. |
|
определена |
в точке P , если: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
некоторой |
|
окрестности |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
D R , E R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
z=f(x,y) |
|
|
1. |
f (P) |
определена в точке |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
график функции z |
|
= f (x, y) |
|
|
|
|
U(P0 ) точки P0 ; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
P D → U E U = f (P) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P0 |
и |
|
некоторой |
|
|
ее |
|||||||||||||||||||||||||||||
N = (x, y, f (x, y)) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. ε > 0 δ(ε) > 0: |
|
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|||||||||||||||||||||||||||
|
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|
|
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||||||||||||||||||
|
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|
|
окрестности U(P0 ); |
|
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||||||||||||||||
(функция f |
отображает |
|
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|
z |
|
z=f(x,y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P ≠ P0 |
|
|
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|
|
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|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
lim |
f (P); |
|
|
|
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|
||||||||||||||||||||||
множество D на множество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
ρ(P,P ) = PP0 |
< δ |
|
|
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|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
P→P0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
E ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
3. |
lim |
f (P) = f (P0 ) |
или |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выполняется |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
В частности, |
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
x c1 c2 c3 |
|
|
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|
|
|
|
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|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P→P0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1. D R2 , U = f (x, y). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
(x, y, z) |
|
|
|
|
|
f (P)− A < ε . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
2. D R3 , U = f (x, y,z). |
|
|
|
D |
P |
|
|
|
|
|
n = 3 U = f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim U = lim( f (P)− f (P0 )) = 0 |
||||||||||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Замечание. |
Предел |
|
ρ→0 |
|
ρ→0 |
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|||||||||||||||||||||
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|
|
|
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|
|
|
|
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|
|
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|
|
f (x, y, z) = C , где C = const - функции |
не |
зависит |
|
от |
|
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|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
поверхность уровня |
|
|
способа стремления т. P где ρ = ρ(P,P ) |
= PP0 |
|
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||||||||||||||||||
|
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|
|
|
|
|
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|
|
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|
к т. P0 |
|
|
|
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|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
11 |
|
|
|
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|
Частные производные |
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|
Дифференциал |
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|
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|||||||||||
|
Определение |
|
|
|
Геометрическое изображение |
|
|
|
Определение |
|
|
Применение дифференциала к |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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|
|
|
|
|
приближенным вычислениям |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
U = f (x1, x2 |
,..., xn ) |
|
|
|
|
z = |
f (x, y), |
∂z |
, |
∂z |
, т. P(x0 , y0 ) |
|
z = f (x, y) - дифференцируемая |
|
|
|
|
|
|
dz ≈ |
z , |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
∂U |
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
∂x |
∂y |
|
функция в т. |
(x |
y |
|
) |
|
|
|
|
|
f (P) ≈ f (P0 )+ df (P0 ), |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
= |
|
|
|
, i = 1,2,...,n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0, |
|
|
|
|
В частности, n = 2, z = f (x, y) |
|
||||||||||||||||||
∂xi |
lim |
|
|
i |
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z = ∂z x + |
∂z y + α x + β y , |
|
||||||||||||||||||||||||
|
xi →0 xi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P0 (x0 , y0 ), P1(x0 + x, y0 + y) |
|
|||||||||||||||||||||||||
В частности, n = 2 , z = f (x, y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M0 |
|
|
|
|
|
|
∂x |
|
∂y |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x, y → 0 . |
|
f (x |
|
+ |
x, y |
|
+ y) ≈ |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
∂z |
|
|
U |
|
|
∂z |
|
|
yU |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где α,β → 0 |
при |
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
∂x |
= |
lim |
x |
|
|
; |
|
∂y |
= |
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y0 |
|
|
dz = |
∂z |
x + |
∂z |
y - главная часть |
≈ f0 (x0 , y0 )+ df (x0 , y0 ), |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
x →0 |
x |
|
|
|
|
y →0 |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂x |
∂y |
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Замечание. Частная производная по |
|
x0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
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|
|
|
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|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
приращения – дифференциал |
|
|
|
|
|
|
∂z |
|
|
∂z |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
df (x0 , y0 ) = |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
переменной |
|
|
|
|
|
находится |
по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = dx |
|
|
∂z |
∂z |
|
|
|
|
|
y |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x + |
∂y |
|
|
||||||||||||
правилам |
|
|
|
дифференцирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = dy |
dz = |
|
|
dx + |
dy |
|
|
|
|
|
|
∂x P |
|
|
P |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂x |
∂y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
||||||||||||||
функции одной переменной, причем, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
остальные |
|
|
|
|
|
|
|
переменные |
|
|
∂z |
|
|
|
|
|
|
∂z |
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
||||
рассматриваются как постоянные. |
|
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= tgα ; |
|
= tgβ |
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||||||||||||||||
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|
|
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|
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|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
0 |
|
|
|
∂y |
M0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
9. Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных (n=2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Сложные функции и их дифференцирование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неявно заданные функции и их |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дифференцирование |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
z = f (x, y), |
|
= x(t), y = y(t) |
|
x → t |
dz |
|
∂z |
|
dx |
∂z |
|
dy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уравнение |
F(x, y, z) = 0 |
определяет неявное |
||||||||||||||||||||||||||
1. |
z = f (x(t), y(t))., где x |
. z |
y → t |
dt |
= |
∂x |
|
dt |
+ ∂y |
|
dt |
- полная производная |
|
задание |
функции |
|
z = z(x, y) |
|
|
переменных |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U ∂z |
∂z ∂x |
|
∂x |
∂y |
|
|
x и y . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
z = f (x, y), |
|
|
x = x(U,V ), y = y(U,V ), |
|
x |
|
V ∂U |
|
= |
∂x |
∂U |
+ |
∂y |
|
∂U , |
|
|
∂z |
= − |
Fx′(x, y, z) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
2. |
z = f (x(U,V ), y(U,V )). |
, где |
z |
|
|
U |
∂z |
|
|
∂z |
|
∂x |
|
|
∂z |
|
∂y |
|
|
∂x |
Fz′(x, y, z) , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
V ∂V |
|
= |
∂x |
∂V |
+ |
∂y |
∂V . |
|
|
∂z |
= − |
Fy′ (x, y, z) |
, где F′ |
(x, y, z) ≠ 0 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
z = f (x, y), |
|
|
|
|
|
|
∂z |
|
∂z dy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fz′(x, y, z) |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
= y(x) |
|
x |
dz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂y |
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
3. |
z = f (x, y(x)) где y |
z |
y → x |
dx |
= |
∂x + |
∂y |
dx |
- полная производная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложения дифференциального исчисления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Экстремум функции 2-х переменных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Касательная плоскость и нормаль к поверхности |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Необходимые условия |
|
|
Достаточные условия |
z |
|
|
|
|
|
|
n |
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
Определение |
|
|
|
|
|
|
существования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
существования экстремума |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экстремума |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
z |
M0 |
|
|
|
|
fx′(x, y) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
A = |
|
′′ |
(x0 |
, y0 ), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
z=f(x,y) |
|
|
|
P0 (x0 , y0 ) |
|
|
fxx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
12 |
|
|
|
|
|
f |
′ (x, y) |
= 0 |
|
- |
|
|
|
|
′′ |
(x0 |
, y0 ), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C = |
|
′′ |
(x0 |
, y0 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
стационарная |
|
|
точка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f yy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
функции f (x, y). |
|
|
|
|
|
|
= AC − B2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) z = f (x, y) |
- уравнение |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
y |
|
|
Замечание. |
|
Экстремум |
1. |
|
> 0 |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
||||||||||||||||||||||
x |
P0 |
V(P0 ) |
|
|
|
возможен и в тех точках, |
а) A < 0 (x0 , y0 ) - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поверхности |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
P1 |
|
|
|
α : z − z0 |
= fx′(x0 , y0 )(x − x0 )+ f y′ (x0 , y0 )(y − y0 ) - |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
где хотя бы одна из |
т. max |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
z |
|
|
|
|
|
частных |
производных |
не |
|
|
|
|
|
|
уравнение касательной плоскости |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
существует |
|
|
|
|
|
|
б) |
A > 0 (x0 , y0 ) - |
|
x − x0 |
|
= |
|
|
y − y0 |
= z − z0 |
|
уравнение нормали |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l : |
|
|
|
- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т. min |
|
|
|
|
|
|
fx′(x0, y0 ) |
|
fy′(x0, y0 ) |
|
|
−1 |
|
|
к поверхности |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
в |
точке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
< 0 |
|
|
2) F(x, y, z)= 0 |
|
- уравнение поверхности. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
z=f(x,y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x0 , y0 ) |
|
|
|
|
нет |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
экстремума |
|
|
|
α : Fx′(x0 , y0 , z0 )(x − x0 )+ Fy′ (x0 , y0 , z0 )(y − y0 )+ |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
P0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
|
= 0 |
|
- |
требуются |
+ Fz′(x0 , y0 , z0 )(z − z0 ) = 0 - уравнение кас. плоскости |
|||||||||||||||||||||||||||||
x |
|
V(P0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
P1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дополнительные |
|
x − x0 |
|
|
) = |
y − y0 |
|
|
|
z − z0 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
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l : F |
|
|
|
|
|
|
|
) - |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условия |
|
|
|
|
|
′(x |
0 |
, y |
0 |
, z |
0 |
F′ (x |
0 |
, y |
0 |
, z |
0 |
) |
= F′(x |
0 |
, y |
0 |
, z |
0 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
y |
|
|
|
z |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
уравнение нормали к поверхности |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
10. Задачи о массе фигуры |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Прямой |
|
|
|
Изогнутый |
|
Плоская |
|
|
|
Изогнутая |
|
|
|
Тело R |
|
|||||
|
стержень [a,b] |
|
стержень L |
пластина D |
|
|
пластина Q |
|
|
z |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
||
Фигура |
|
|
|
|
z |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
P |
Q |
|
|
|
P |
dV |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dq |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
dl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0 a |
dx |
b |
x |
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
R |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
y |
||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
L |
0 |
D |
|
x |
|
x |
|
|
|
|
x |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Плотность |
γ = f (x) |
|
|
γ = f (x, y, z) |
|
γ = f (x, y) |
|
|
γ = f (x, y, z) |
|
γ = f (x, y, z) |
|||||||||||
γ = f (P) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Элемент |
|
= x |
|
|
|
|
µ = l |
|
|
= s |
|
|
|
|
= q |
|
|
|
|
µ = V |
||
меры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
dµ = dx |
|
|
|
|
dµ = dl |
|
|
dµ = ds |
|
|
|
|
dµ = dq |
|
|
|
|
dµ = dV |
|||
µ = dµ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Элемент |
dm = f (x)dx |
|
dx = f (x, y, z)dl |
dm = f (x, y)ds |
dm = f (x, y, z)dq |
dm = f (x, y, z)dV |
||||||||||||||||
массы |
|
|||||||||||||||||||||
dm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
m = ∫∫ f (x, y, z)dl |
m = ∫∫ f (x, y)ds |
m = ∫∫ f (x, y, z)dq |
|
m = ∫∫∫ f (x, y, z)dV |
|||||||||||||
Масса m |
m = ∫ f (x)dx |
|
|
|||||||||||||||||||
фигуры |
|
a |
|
|
|
|
L |
|
|
D |
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.Криволинейный интеграл по длине дуги |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
n |
|
|
z |
|
|
|
|
|
x = x(t), |
|
|
|
|
|
∫ f (x, y, z)dl = |
|
||||
∫ f (P)dl = |
lim |
∑ f (Pi ) |
li |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
L |
max li →0 i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
L : |
y = y(t), |
|
|
|
|
|
L |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
= z(t), |
|
|
|
|
tB |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ∫ f (x(t), y(t), z(t)) |
||||||||
Геометрический смысл |
|
|
0 |
|
|
|
y |
|
z |
|
|
|
||||||||||
|
|
x |
|
|
tA ≤ t ≤ tB |
|
|
|
|
tA |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
∫ f (x, y)dl |
|
|
|
|
|
|
dl = x&2 + y& 2 + z&2 dt |
|
|
|
|
x&2 + y& 2 + z&2 dt |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
L : y = y(x) |
|
|
|
|
|
∫ f (x, y)dl = |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Z=f(x,y) |
|
|
|
|
|
|
|
a ≤ x ≤ b |
|
|
|
|
|
L |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
= f |
(x, y(x)) 1+ [y′] dx |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dl = |
|
|
] dx |
|
|
∫ |
|
|
|
|
||
|
|
Q |
|
|
a |
|
0 |
b |
|
1+ [y |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
y |
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
dl |
|
|
|
|
|
|
|
A |
L :ρ = ρ(ϕ) |
|
|
|
|
|
∫ f (ϕ,ρ)dl = |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|||||||
P(x,y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
ϕ1 ≤ y ≤ ϕ2 |
|
|
ϕ2 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
= |
∫ f (ϕ,ρ(y)) ρ2 + [ρ′ϕ ]2 dϕ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
L |
|
|
0 |
|
|
|
|
dl = ρ |
2 |
|
2 |
dϕ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ [ρ′ϕ ] |
|
ϕ1 |
|
|
|
|
|
||||
∫ f (x, y)dl = Sцил. пов−ти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14
12. Системы координат
Декартовы координаты |
|
Полярные координаты и их связь с |
|
|
|
|
|
Цилиндрические координаты |
Сферические координаты и их связь с |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
декартовыми |
|
|
|
|
|
|
|
декартовыми |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
z |
||||||||||
|
|
Mz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M(x,y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
M(x,y,z) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M( , |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M(r, ,z) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M( , ,z) |
0 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
My |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
i |
|
|
|
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
N |
||||||||
Mx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
x |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ = |
|
OM |
|
; 0 ≤ ρ ≤ ±∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρ = |
ON |
= |
прпл.xoy OM |
|
r = |
OM |
; 0 ≤ z < +∞ |
|||||
|
|
|
x = прox OM |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ϕ = (Oρ, OM ); 0 < ϕ ≤ 2π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 ≤ ρ < ±∞ |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
y = прoy OM |
|
|
|
|
|
|
|
|
(− π < ϕ ≤ π) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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ϕ = (OX, ON) ; 0 ≤ ϕ < 2π |
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z = прoz OM |
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|
ϕ = (OX , ON) ; 0 ≤ ϕ < 2π |
|
(− π < ϕ ≤ π) |
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(− π < ϕ ≤ π) |
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||||||||||||
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R |
R |
|
|
R |
(x, y, z) - |
|
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OM = xi |
+ yj |
+ zk = |
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|
z = прoz OM ; − ∞ ≤ z ≤ +∞ |
θ = (OZ, OM ) ; 0 ≤ θ ≤ π |
||||||||||||||||||||||||||||||||
радиус - вектор точки M(x, y, z) |
|
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x = r cosϕsin θ |
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x = ρ cosϕ |
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y = r sin ϕsin θ |
||||||||
|
OM |
= x2 + y2 + z2 |
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y = ρsin ϕ |
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z = r cosθ |
|||||||
α = (OM, OX ) , β = (OM, OY) |
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|
x2 + y2 = ρ2 |
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||||||||||||||||||||||||||
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r2 = x2 + y2 + z2 |
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ρ = x2 + y2 |
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|||||||
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|
γ = (OM, OZ) |
|
|
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|
y |
|
|
|
|
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||||||||||
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x |
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|
y |
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tgϕ = |
|
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|||||||
cosα = |
|
|
|
; cosβ = |
; |
|
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|
x |
|
|
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|||||||||||||||||
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OM |
|
OM |
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|||||||||||||||||||||||
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sin ϕ = |
|
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y |
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||||||
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cos γ = |
z |
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x2 + y2 |
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||||||||||||||
|
|
|
OM |
|
|
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|
|
cosϕ = |
|
|
|
x |
|
|
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|||||||||
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||||
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|
x2 + y2 |
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|||||
cos |
2 |
α + cos |
2 |
β + cos |
2 |
γ = 1 |
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
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|
|
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|
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|||||||||||||||
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|||||||||||||
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|
|
|
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|
13. Двойной интеграл |
|
|
|
||
|
Геометрический смысл |
y |
|
y=y2(x) |
|
|
|
|||
|
|
|
∫∫ f (P)ds = ∫∫ f (x, y)dxdy = |
|||||||
|
∫∫ f (x, y)dS |
|
|
D |
D : a ≤ x ≤ b, |
|||||
|
D |
|
|
|
|
D |
|
D |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y2 (x) |
||
|
|
|
n |
|
|
|
y1 (x)≤ y ≤ y2 (x) |
|
b |
|
∫∫ f (P)ds = |
lim |
∑ f (Pi ) |
Si |
|
|
|
= ∫dx ∫ f (x, y)dy |
|||
|
|
|
|
|||||||
D |
|
max Si →0 |
i=1 |
|
|
|
y=y1(x) |
|
a |
y1 (x) |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
z |
z=f(x,y) |
|
|
|
|
||||
|
|
a |
b |
x |
|
|
|
|||
|
|
|
|
y |
|
|
|
|||
|
|
|
|
x=x (y) |
|
|
∫∫ f (P)ds = ∫∫ f (x, y)dxdy = |
|||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|||
|
|
|
|
d |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
D |
D :c ≤ y ≤ d , |
D |
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
x2 (y) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
x1(y)≤ x ≤ x2 (y) |
|
= ∫dy ∫ f (x, y)dx |
|
|
|
|
|
c |
|
|
x=x2(y) |
|
c |
x1 (y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
= 2( |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
y |
|
D |
|
|
∫∫ f (P)ds = ∫∫ f (ρ,ϕ)ρdρ dϕ = |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
x |
|
|
|
|
|
D : ϕ1 ≤ ϕ ≤ ϕ2 , |
|||
|
|
|
|
|
|
D |
|
D |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
f (x, y)ds = V |
|
|
|
|
|
ϕ2 |
ρ2 (ϕ) |
||
∫∫ |
|
|
|
|
ρ1(ϕ)≤ ρ ≤ ρ2 (ϕ) |
|
||||
|
|
|
|
|
= ∫dϕ ∫ f (ρ,ϕ)ρdρ |
|||||
|
цил.тела |
|
2 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
D |
|
|
|
|
|
|
= 1( ) |
|
ϕ1 |
ρ1(ϕ) |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14. Тройной интеграл |
|
|
|
||
Поверхностный |
|
|
z |
|
|
z=z2(x,y) |
z |
|
r=r2( , ) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
интеграл I рода |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
z |
|
Q |
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
z=z1(x,y) |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2 |
r=r1( , ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
y |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
y |
|
x |
D |
|
|
x |
1 |
|
|
x |
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫∫∫ f (P)dV = |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
lim ∑ f (Pi ) Vi |
|
|
|
||||
∫∫ f (P)dq = |
lim |
∑ f (Pi |
) qi |
|
R |
|
max |
Vi →0 i=1 |
|
|
|
|
Q |
max qi →0 |
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Q : z = z(x, y) |
|
R : z1(x, y)≤ z ≤ z2 (x, y) R : z1(ρ,ϕ)≤ z ≤ z2 (ρ,ϕ) |
R : ϕ1 ≤ ϕ ≤ ϕ2 |
|||||||||
где (x, y) D |
|
где (x, y) D |
|
|
где (ρ,ϕ) D |
θ1(ϕ)≤ θ ≤ θ2 (ϕ) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r1(ϕ,θ)≤ θ ≤ r2 (ϕ,θ) |
|||
∫∫ f (x, y, z)dq = |
|
∫∫∫ f (x, y, z)dV = |
|
∫∫∫ f (ρ,ϕ, z)dV = |
∫∫∫ f (r,ϕ,θ)dV = |
|||||||
Q |
|
|
|
R |
z2 (x,y) |
|
|
R |
z2 (ρ,ϕ) |
R |
|
θ2 (ϕ) |
= ∫∫ f (x, y, z(x, y)) |
|
|
|
|
|
ϕ2 |
|
|||||
|
= ∫∫ds |
∫ f (x, y, z)dz |
= ∫∫ds |
∫ f (ρ,ϕ, z)dz |
= ∫dϕ ∫sin θdθ |
|||||||
Q |
|
|
|
|||||||||
1+ (z′x )2 + (z′y )2 ds |
|
D |
z1(x,y) |
|
|
D |
z1(ρ,ϕ) |
ϕ1 |
|
θ1(ϕ) |
||
|
|
|
|
|
|
|
r2 (ϕ,θ) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫r2 f (r,ϕ,θ)dz |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r1(ϕ,θ) |
|
|
15
|
|
|
15. Приложения интегралов по фигуре в геометрии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Геометрическая величина |
Геометрическая иллюстрация |
Дано |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
y |
(x) |
|
|
а) L : y = f (x), |
a ≤ x ≤ b |
|
|
b |
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
||
|
|
|
L |
B |
|
или |
|
|
|
|
l = ∫ |
1+ ( f ′(x))2 dx = ∫ |
1+ (ϕ′(у))2 dу |
||||||||
|
|
|
|
|
|
L: x = ϕ(y), a ≤ y ≤ b |
|
|
a |
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ϕ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
б) L :ρ = ρ(ϕ), ϕ1 ≤ ϕ ≤ ϕ2 |
|
l = ∫ |
|
2 |
|
′ |
2 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
l = ∫dl |
ρ (ϕ)+ (ρ (ϕ)) dϕ |
|
|
|||||||||||||
Длина дуги L |
|
0 |
a |
b (y, |
) |
|
|
|
|
|
ϕ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
в) L : x = x(t), |
|
|
|
L |
|
β |
(x′(t))2 + (y′(t))2 dt |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
α ≤ t ≤ β |
l = |
∫ |
|
|
||||||||||||
|
|
|
B |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
L |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
y = y(t) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = x(t), |
|
|
|
|
|
β |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
α ≤ t ≤ β |
|
l = ∫ (x′(t)) |
+ (y′(t)) |
+ z′(t) |
|
|||||||||
|
|
|
|
y |
|
г) L : y = y(t), |
|
|
|
|
dt |
||||||||||
|
|
x |
A |
|
|
z = z(t) |
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
(x) |
|
|
|
|
|
|
b |
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a) L: y = f (x), a ≤ x ≤b |
|
|
S = ∫ y dx |
S = ∫ f (x)dx = F(b)− F(a) |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
a |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
D |
|
|
б) L : x = ϕ(y), a ≤ y ≤ b |
S = ∫x dy |
S = ∫ϕ(y)dy = Ф(b)−Ф(a) |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
x |
в) L : x = x(t), α ≤ t ≤ β , |
b |
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Площадь плоской |
0 |
|
a |
b |
(y) |
y = y(t) |
|
|
|
S = ∫ y dx |
S = ∫ y(t) x′(t)dt |
|
|
|
|
|
|||||
фигуры D |
|
где a = x(α), b = x(β) |
a |
|
α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
y |
|
|
L2 |
|
г) L1 : y = f1(x), L2 : y = f2(x) |
|
|
|
|
|
|
b |
f2 (x) |
|
b |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
f (x) ≤ y ≤ f |
|
(x) |
|
S = ∫∫dxdy = ∫dx |
∫dy = ∫( f2 (x)− f1 (x))dx |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||||
|
|
|
D |
|
|
D : 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f1 (x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a ≤ x ≤ b |
|
|
S = ∫∫ds |
|
D |
|
|
|
a |
|
a |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ϕ2 |
ρ2 (ϕ) |
|
|
|||
|
|
|
|
L1 |
|
д) D :ρ1(ϕ) ≤ ρ ≤ ρ2(ϕ) |
D |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
S = ∫∫ρdρdϕ = ∫dϕ ∫ρdρ |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ϕ1 ≤ ϕ ≤ ϕ2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
0 |
|
a |
b |
x |
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
ϕ1 |
ρ1 |
(ϕ) |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
z |
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Площадь поверхности Q |
|
|
|
|
|
Q : z = f (x, y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
S = ∫∫dq |
S = ∫∫ 1+ ( fx′(x, y)) + ( fx′(x, y)) dS |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Dxy - проекция Q на XOY |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
y |
D |
|
Dxy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
Dxy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В частности: |
z |
|
|
Q |
Q : z = f (x, y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
σ : 0 ≤ z ≤ f (x, y) |
|
|
∫ |
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
а) площадь |
|
|
|
|
S = |
Z dl |
S = ∫ f (x, y)dl =∫ f [x, y(x)] |
1+ (y′(x)) |
2 |
|
|||||||||
|
|
|
|
L : y = y(x) XOY , a ≤ x ≤ b |
dx |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
цилиндрической |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
L |
|
a |
|
|
|
|
|
|
поверхности σ |
|
|
|
y |
направляющая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
x |
L |
|
|
цилиндрической поверхности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
y |
(x) |
|
|
|
|
|
= 2π |
∫ |
|
b |
f (x) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
L |
|
|
L : y = f (x), a ≤ x ≤ b |
Sox |
ydl |
Sox = 2π∫ |
|
′ |
2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1+ ( f (x)) dx |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
б) Площадь поверхности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тела вращения |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
= 2π |
∫ |
|
ϕ(y) |
|
|
|
|
|
|
||||||
0 |
|
|
|
(y) |
L : x = ϕ(y), c ≤ y ≤ d |
Soy |
xdl |
Soy = 2π∫ |
′ |
|
2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1+ (ϕ (y)) dy |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
Q1 |
Q1 : z = f1(x, y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f2 (x,y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
Q2 : z = f2 (x, y) |
V = ∫∫∫dV |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Объем тела R |
|
|
|
V = ∫∫dS |
∫dz |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
2 |
R : f1(x, y) ≤ z ≤ f2 (x, y) |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
y |
|
|
R |
|
|
Dxy |
f1(x,y) |
|
|
|
|
|
|
||
17 |
|
|
|
Dxy - проекция тела на XOY |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Dxy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В частности: |
z |
|
|
z=f(x,y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q : z = f (x, y) |
V = ∫∫zdS |
V = ∫∫ f (x, y)dS |
|
|
|
|
|
|||||||
а) объем |
|
|
|
|
R : 0 ≤ z ≤ f (x, y) |
|
|
|
|
|
|||||||||
цилиндрического тела |
0 |
|
|
|
|
|
|
Dxy |
|
|
Dxy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dxy - основание тела |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
Dxy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
(x) |
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L : y = f (x), a ≤ x ≤ b |
Vox = π∫ y2dx |
Vox = π∫ f 2 (x)dx |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
a |
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
б) объем тела вращения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
(y) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
L : x = ϕ(y), c ≤ y ≤ d |
Voy = π∫x2dy |
Voy = π∫ϕ2 (y)dy |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
16. Приложение интегралов по фигуре в механике
фигура |
|
y |
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
y2(x) |
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
Q |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
наи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
мено- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y1(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
y |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
вание ве- |
|
a |
|
|
|
|
b x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
b |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
личины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1. Масса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
физической |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фигуры |
|
m = ∫ f (x, y)dl |
|
|
m = ∫ f (x, y,z)dl |
m = ∫∫ f (x, y, z)ds |
|
|
m = ∫∫∫ f (x, y, z)dv |
|
m = ∫∫ f (x, y, z)dq |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
m = ∫ f (p)dµ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ф |
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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γ = f (p) |
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2. Мера |
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l = ∫dl |
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l = ∫dl |
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SD = ∫∫ds |
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V = ∫∫∫dv |
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Sпов−ти = ∫∫dq |
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фигуры |
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γ = f (p)= 1 |
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L |
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L |
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Mox = ∫γy dt |
M XOY |
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= ∫γxdl |
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M ox |
= ∫∫γy ds |
|
M xoy |
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|
= ∫∫∫γz dv |
M xoy |
= ∫∫γz dq |
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3. |
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L |
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L |
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R |
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Q |
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Moy = ∫γx dt |
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= ∫γydl |
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= ∫∫γx ds |
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= ∫∫∫γy dv |
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Статический |
M XOZ |
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M oy |
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M xoz |
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M xoz |
= ∫∫γy dq |
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момент M |
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L |
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L |
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R |
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Q |
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γ = f (p) |
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M XOZ |
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= |
∫ |
γz dl |
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M yoz |
= |
∫∫∫ |
γxdv |
M yoz |
= ∫∫γx dq |
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R |
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Q |
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∫γ xdl |
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∫γ xdl |
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∫∫γx ds |
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∫∫∫γxdv |
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∫∫γxdq |
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xC |
= |
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L |
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xC = |
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L |
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xC = |
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D |
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xC = |
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R |
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x |
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= |
Q |
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∫γ dl |
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∫γ dl |
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∫∫γ ds |
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∫∫∫γ dv |
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C |
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∫∫γ dq |
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L |
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L |
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D |
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R |
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Q |
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Координаты |
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∫γ ydl |
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∫γ уdl |
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∫∫γy ds |
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∫∫∫γy dv |
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∫∫γydq |
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4. |
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y |
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= |
L |
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y |
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= |
L |
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y |
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= |
D |
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y |
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= |
R |
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yC = |
Q |
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центра |
C |
∫γ dl |
C |
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C |
∫∫γ ds |
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C |
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∫γ dl |
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∫∫∫γ dv |
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∫∫γ dq |
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тяжести |
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L |
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L |
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R |
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γ = f (p) |
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Q |
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∫γ zdl |
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∫∫∫γz dv |
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∫∫γz dq |
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X |
C |
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= |
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L |
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z |
C |
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= |
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R |
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∫γ dl |
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∫∫∫γ dv |
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zC = |
Q |
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∫∫γ dq |
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L |
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R |
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Q |
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ox |
= ∫γ y2dl |
ox |
|
= ∫γ(y2 + z2 )dl |
ox |
|
= ∫∫γy2ds |
|
ox |
|
= ∫∫∫γ(y2 + z2 )dv |
ox |
= ∫∫γ(y2 + z2 )dq |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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L |
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L |
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D |
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R |
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Q |
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||||||
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oy |
= ∫γ x2dl |
oy |
|
= ∫γ(z2 + x2 )dl |
oy |
|
= ∫∫γx2ds |
|
oy |
|
= ∫∫∫γ(z2 + x2 )dv |
oy |
= ∫∫γ(z2 + x2 )dq |
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L |
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L |
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D |
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R |
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Q |
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= ∫γ (x2 + y2 )dl |
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= ∫γ(x2 + y2 )dl |
0 = ∫∫γ(x2 + y2 )ds |
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= ∫∫∫γ(x2 + y2 )dv |
|
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0 |
oz |
|
oz |
|
oz |
= ∫∫γ(x2 + y2 )dq |
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L |
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L |
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D |
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R |
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Q |
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||||||||
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xoy |
= ∫γ z2dl |
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xoy |
|
= ∫∫∫γz2dv |
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5. Момент |
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xoy |
= ∫∫ |
γz |
2 |
dq |
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L |
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R |
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||||||||||
инерции |
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xoz |
= |
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γ y |
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dl |
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∫∫∫ |
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2 |
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Q |
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γ = f (p) |
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∫ |
2 |
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xoz |
|
= |
γy dv |
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R |
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xoz |
= ∫∫ |
γy |
2 |
dq |
|||||||
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yoz |
= |
L |
γ x |
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dl |
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∫∫∫ |
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Q |
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∫ |
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2 |
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yoz |
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= |
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γx dv |
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L |
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R |
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yoz |
= ∫∫γx dq |
||||||||
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0 = ∫ |
γ(x |
2 |
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+ y |
2 |
+ |
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0 |
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= |
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∫∫∫ |
γ(x2 + y2 + |
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Q |
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L |
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+ z |
2 |
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R |
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0 = ∫∫γ(x2 + y2 + |
|||||||||||||
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+ z2 )dl |
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)dv |
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Q |
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|||||||||||||||
+ z2 )dq
18
19
17. Скалярное поле (стационарное)
Характеристики скалярного поля, заданного функцией U = U(x, y, z) или U = U(x, y)
|
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Понятие |
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Определение и |
Геометрическая иллюстрация |
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Вычисление |
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обозначение |
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Скалярное |
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Скалярным полем называется часть пространства, каждой точке M(x, y, z) |
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поле |
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которого соответствует скаляр (т. е. число) U = U(M ) = U(x, y, z) |
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y |
линии |
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z поверхности |
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уровня |
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уровня |
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Г. м. т., в которых U(M ) |
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Уравнение линии уровня: |
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принимает постоянное |
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1. Линия, поверхность |
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x |
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U(x, y) = C . |
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значение: |
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Уравнение поверхности уровня |
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уровня |
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U(M ) = C , |
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y |
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U(x, y,z) = C . |
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C = const . |
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x |
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||||||
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|
плоскопараллельное |
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эквипотенциальное |
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поле |
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поле |
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- |
единичный вектор |
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∂u(M0) |
= |
∂u(M0) |
α + |
∂u(M0) |
cosβ + |
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||||||||||||||||||||||||||||||
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z |
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l |
0 |
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(направление) |
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cos |
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∂L |
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∂x |
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|
∂y |
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|||||||||||
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2. Производная по |
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|||||||||||
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∂U |
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n0 - нормаль к U(M) |
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∂u(M0) |
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||||||||||
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направлению |
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= |
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U |
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M0 |
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U(M) - поверхность |
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+ |
cosγ |
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||||||||||||||||||
l |
0 |
= {cosα,cosβ,cos |
γ} |
∂l |
lim |
|
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|
уровня, про- |
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∂z |
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||||||
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|
l→0 l |
l |
0 |
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|
ходящая через |
|
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|
|
В частности, если U = U(x, y), то |
|
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в т. M0(x0, y0,z0) |
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точку M0 |
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∂u(M0) |
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∂u(M0) |
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∂u(M0 ) |
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||||||||||||||||||||||
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= |
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cosα + |
sinα |
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y |
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x |
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∂L |
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|
∂x |
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|
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|
∂y |
|
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||||
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gradU(P ) – вектор, |
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|
∂u(M |
0 |
) R |
|
∂u(M |
0 |
) |
|
R |
|
∂u(M |
0 |
) R |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
gradU(M |
|
) = |
|
|
|
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|
|
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|
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|
i + |
|
|
|
|
|
|
|
j + |
|
|
|
|
k. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
gradU(M0 ) |
|
0 |
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∂x |
|
|
|
|
|
∂y |
|
|
|
|
|
∂z |
|
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||||||||||||||||||||
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направленный по нормали |
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|||||||||||||||
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|
|
R |
|
|
|
|
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В частности, если U = U(x, y), то |
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n0 к эквипотенциальной |
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n0 - единичный вектор |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
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3. Градиент поля |
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поверхности, проходящей |
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∂u(M |
|
) R |
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∂u(M |
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) |
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R |
|
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||||||||||||||||||
|
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нормали к U(M) |
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0 |
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|
0 |
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|||||||||||||||||||||||
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через точку M в сторону |
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M0 |
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gradU(M0) = |
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i + |
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j |
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в т. M0(x0, y0,z0) |
|
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∂x |
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∂y |
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||||||||||||||||||||||||||
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|
0 |
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в точке M0 |
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возрастания функции |
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R |
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gradU(M |
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) |
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|
|
||||||||||
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|
U(M ) |
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= |
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0 |
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|||||||||||
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|
y |
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n0 |
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|
- единичный вектор |
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|
|
x |
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gradU(M0) |
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