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

Saprikina

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
15.02.2015
Размер:
1.03 Mб
Скачать

x – 2 y + 2z = 5

(I)

x – 2 y + 2z = 5,

 

y – 2z = –5

(II)

 

y – 2z = –5,

 

 

 

5 y – 7z = –19

+ (II) (–5)

 

3z = 6.

 

 

 

 

 

Обернений хід. З третього рівняння одержаної трикутної системи z = 2, з другого у = –1, з першого х = –1.

Відповідь: х = –1, у = –1, z = 2.

Завдання 2. Встановити, при якому значенні λ система

x + y – z = 0,

2x y + 2z = 0,3x + (1+ λ)z = 0

маєненульовірозв’язки. Знайтицірозв’язки.

Розвязання

Відомо, щоодноріднаквадратнасистемалінійнихрівняньмає ненульовірозв'язки, коливизначниксистемидорівнюєнулю:

∆ =

 

1

1

–1

 

= –1 – λ + 6 – 3 – 2λ – 2 = 0, звідки λ = 0.

 

 

 

2

–1

2

 

 

 

3

0

1 + λ

 

 

Підставимо λ = 0 вданусистему:

x + y z = 0,

2 x y + 2 z = 0,3x + z = 0.

Одержанасистемамаєбезлічненульовихрозв’язків. Знаходимоїх:

x + y z = 0

2x y + 2z = 03x + z = 0

Позначивши 3z

(I)

x + y z = 0

 

 

 

 

+ (I) ( –2)

 

–3y + 4z = 0

 

x + y z = 0

 

 

 

0

+ (I) ( –3)

–3y + 4z = 0

 

3y – 4z =

 

 

 

 

 

 

 

 

у = 43 z, х = –3z , z R.

= t, отримаємо: х = –t, у = 4t, z = 3t, t R.

Завдання 3. Встановити, які лінії визначаються заданими рів-

11

няннями. Знайти характеристики цих ліній та побудувати їх:

а) х2 – 9у2 = – 81; б) 5х2 – 10х + 3у2 + 12у – 13 = 0; в) х = 32y .

Розвязання

а) х2 – 9у2 = –81. Зведемодоканонічноговигляду: х2 + y2 = 1.

81 9

Це рівняння визначає гіперболу з центром на початку координат, півосями a = 9 (уявна), b = 3 (дійсна); c = a2 + b2 = 90. Фокуси

F1

(0; – 90), F2 (0;

90), вершини В1 (0; –3), В2

(0; 3). Побудуємо

основний прямокутник і його діагоналі, що є асимптотами гіпер-

болиізобразимогілкилінії(рис. 1).

 

б) 5х2 – 10х+ 3у3 + 12у

 

 

y

 

 

 

 

 

3

 

 

 

– 13 = 0. Зведемо рівняння

 

B2

 

 

 

доканонічноговигляду:

 

 

 

 

 

 

 

5(х2 – 2х + 1 – 1) + 3(у2 + 4у +

 

0

 

 

 

 

x

 

+ 4 – 4) – 13 = 0,

 

–3

B1

 

 

 

звідси

 

 

 

 

 

 

 

5(х – 1)2 – 5 + 3(у + 2)2 – 12 –

 

Рис. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– 13 = 0,

отже,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x 1)2

 

+

( y + 2)

2

= 1.

 

 

 

 

 

6

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЦерівняннявизначаєеліпсзцентромС(1; –2), півосямиа= 6,

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

b = 10; с =

b2 a2 = 2; ексцент-

 

.

 

х

риситет

ε = с =

2

(рис 2).

 

1

 

 

 

 

 

b

10

 

 

–2

 

 

 

 

в) х = 3 2y . Зведемо рівняння

 

..С

 

 

до канонічного вигляду: х2 = –18у.

Рівняння визначає спадну параболу з вершиною O(0; 0), віссю симетрії

. Параметр параболи р = 9, фокус

Рис. 2

12

F

0; –

9

. Задане рівняння х = 3 2 y визначає праву половину

 

 

2

 

цієїпараболи. Дляпобудовилініївізьмемощехочабоднуточку, що лежить на ній, наприклад А (6; –2) (рис. 3).

Завдання 4

y

 

 

 

Задача1. Побудуватилінію,

 

6

 

 

заданурівняннямуполярнійси-

0

 

х

.

 

стемі координат ρ = 2аcos3ϕ.

–2.Е

.

 

 

Знайтиїїрівнянняудекартовій

 

 

системі (додатна піввісь

F.

А

 

 

співпадає з полярною віссю,

 

 

 

полюс– зпочаткомкоординат).

 

Рис. 3

 

 

Розвязання

 

 

 

У полярний системі координат

y

 

 

ρ ≥ 0, томутребабратиcos3ϕ ≥ 0. В

 

 

 

 

 

тригонометричному колі знаки

π

 

cos3ϕ розподіляються так, як

 

6

 

показано на рис. 4. Згідно з цим

 

достатньо побудувати лінію для

π

х

0 ≤ ϕ ≤ π , а далі, враховуючи пері-

6

 

 

 

 

6

 

 

 

 

одичністьтапарністьфункціїcos3ϕ,

 

 

 

 

 

 

Рис. 4

 

 

 

 

розповсюдитиїїнапроміжок π

≤ ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2π.

6

 

 

 

 

 

Таблиця 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Складаємо таблицю значень функ-

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

3 ϕ

cos3ϕ

ρ

ціїρ = 2acos3ϕ (табл. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

1

2а

Точки з’єднуємо плавною лінією

 

 

 

(рис. 5). За формулами ρ =

x

2

+ y

2

,

 

 

 

π

 

 

π

 

3

1,7а

18

 

6

 

2

 

 

 

 

 

cos ϕ =

x

,

sin ϕ =

у

одержимо рівняння

 

 

 

π

 

 

π

 

2

1,4а

 

 

 

12

 

4

 

 

ρ

 

ρ

 

 

 

 

 

 

 

2

 

лiнii вдекартовихкоординатах:

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

π

 

1

 

а

 

 

 

 

9

 

 

3

 

ρ = 2acos3ϕ = 2a(4cos3ϕ – 3cosϕ),

 

 

 

 

 

 

2

 

 

звідси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

π

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

2

 

2

 

 

4x

3

 

 

 

3x

 

 

,

π

x

+ y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2a

(x

2

+ y

2 3

x

2

+ y

2

 

 

6

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ

отже,

0

 

π

 

6

(х2 + у2)2 = 2a(4х3 – 3х(х2 + у2)).

 

Остаточно: (х2 + у2)2 = 2ах(х2–3у2).

Рис. 5

Задача 2. Записати рівняння заданої лінії у полярних координатах (додатна піввісь співпадає з полярноювіссю, полюс– зпочаткомкоординат) тапобудуватицю лінію (х2 + + у2)2 = 8у3.

Розвязання

За формулами переходу до полярних координат х = ρcosϕ, y = ρsinϕ одержимо:

ρ4 = 8ρ3sin3ϕ, тоді ρ = 8sin3ϕ.

Оскільки ρ ≥ 0, то 0 ≤ ϕ ≤ π. Складаємо таблицю значень функціїρ = 8sin3ϕ (табл. 2), заякоюібудуємолінію(рис. 6).

Таблиця 2

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

sin ϕ

ρ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0,0

0,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

0,5

1,0

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

0,7

2,7

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

0,85

4,9

 

 

 

3

 

0

1

x, ρ

 

 

 

 

π

 

1,0

8,0

2

 

Рис. 6

 

 

 

 

 

14

Типовийрозрахунок№2. ЗАСТОСУВАННЯВИЗНАЧЕНОГО ІНТЕГРАЛА

Завдання 1. Обчислити площу фігури, що обмежена даними лініями. Зробитирисунок.

Варіант

Рівняння ліній

Варіант

Рівняння ліній

1

y = 4 x 2

;

2

y = x 2

3x 2;

y = x 2 2x

y = −2x

 

 

3

y2 + 4x =

4;

4

y = x 2

2x + 4;

y2 12x = 36

9x + y

+ 2 = 0

 

 

5

y = x 2

3x ;

6

y = 5x 2x 2 ;

y = 2x

6

y = 2x

2

 

 

7

y = 9 x 2

;

8

y = x 2

3x ;

y = x 2 3x

y = 2x

+ 6

 

 

9

y = x 2

+ 5x ;

10

y = x 2

2x 1;

y = 2x

+ 4

 

y = 1x

 

 

 

11

x = 8 y2

;

12

y = 3x 2 3;

x = y2

 

 

y = x 2 + 6x + 5

 

 

 

 

13

y2 = 2x +

2;

14

y = (x 1)2 ;

y2 = 6

2x

y2 = x

1

 

 

15

x = 4 y2

;

16

y = x 2

5x ;

x = y2 2y

y = −x

2 + x + 8

 

 

17

x = y2 4;

18

y = x 2 4x 3;

x = − y2 + 3y + 5

y + 3x +1 = 0

19

x = 2y2 + 6y ;

20

x = 4 y2 ;

x y + 2 = 0

x = 3y2

21

y = x 2

+ 3x ;

22

y = x 2

4x ;

4x + y

+ 6

= 0

x + y 4 = 0

 

 

23

y = x 2 5x ;

24

x 2 2y = 3;

3x + y 3 = 0

x 2 y = 4

25y = 2x 2 + 6x + 5; y = x + 3

15

Завдання2. Обчислитиплощуфігури, щообмеженазаданими лініями. Зробитирисунок.

 

Варіант

 

Рівняння ліній

 

Варіант

 

 

Рівняння ліній

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ρ = acos 3ϕ

2

ρ = 2 + cos ϕ

3

ρ = 1cos ϕ

4

ρ = 3 + cos ϕ;

ρ = 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

ρ = 3cos 2ϕ

6

ρ = 2 (1cos ϕ) ;

ρ = 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

ρ = 4 cos 3ϕ

8

ρ = 2 + sin ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

ρ = 3 – sin ϕ

10

ρ = 2 sin 4ϕ

11

x = a cos3 t ;

12

ρ = 4 sin

2

ϕ

 

 

 

 

3

t

 

 

 

y = a sin

 

 

 

 

 

 

 

 

13

ρ = a (1cos ϕ)

14

ρ = asin 2ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

ρ = acos 2ϕ

16

ρ = 2(1+ sin ϕ)

17

ρ = 2 (1+ cos ϕ)

18

ρ = 2 cos 6ϕ

 

 

x = 2(t sin t ),

 

 

2

 

 

 

19

 

= 2 (1 cost );

20

 

 

 

y

ρ = 2 cos 2ϕ

 

 

0 t 2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

ρ2 = a2 sin 2ϕ

22

ρ = asin 3ϕ

23

ρ = 3 (1sin ϕ)

24

ρ = a cos 5ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

ρ = 0,5 ( 3 sin ϕ)

 

 

 

 

 

 

 

 

Завдання 3. Обчислити довжини дуг кривих.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант

 

Рівняння ліній

 

Варіант

 

 

Рівняння ліній

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x = a (2cost cos 2t);

 

2

 

x

= 3cos3 t;

 

= a (2sin t sin 2t)

 

 

 

= 3sin3 t

 

 

y

 

 

 

y

3

x = et sin t,

 

4

 

x = 2(t sin t),

 

= e

t

cost;

 

 

 

= 2(1cost);

 

 

y

 

 

 

 

y

 

 

0 t 2π

 

 

 

 

 

0 t 2π

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

y = ln cos x;

5

y = (1+ x)

 

;

 

6

 

 

 

 

π

2

 

 

0 x

 

 

1

x

4

 

 

 

 

4

16

Продовження

Варіант

 

 

Рівняння ліній

Варіант

 

 

 

Рівняння ліній

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = 10 cos3 t,

7

ρ = 3 (1cos ϕ)

8

 

=

10 sin

3

t;

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 t

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

9

y =

1

 

(ex

+ ex );

10

y = (x 1)3;

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1 x

5

 

 

 

 

 

 

0 x

ln 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

 

x =

 

 

3 t 2 ,

 

11

ρ = a sin

3

12

 

= t t

3

;

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1 t 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = ln sin x;

 

 

y = 1

ln cos x;

13

π

x

 

π

 

 

14

0 x

 

π

 

 

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

3

 

 

 

 

 

 

 

 

y = ch x;

 

 

 

 

 

x

=

 

 

 

t,

 

15

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x

 

1

 

 

 

 

 

 

= t

2

+ 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 t 3

 

 

 

 

 

 

ρ = a cos

3 ϕ

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

3

18

ρ = 1cos ϕ

 

0

≤ ϕ ≤ π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ = 5 (1 + cos ϕ);

 

x =

5(t sin t),

19

20

 

= 5(1cos t);

0

≤ ϕ ≤ π

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 t ≤ π

 

 

 

 

 

21

x = 4cos3 t,

22

y = 6

 

 

x

3

 

 

;

 

 

 

 

4sin

3

t

 

 

 

 

 

 

y =

 

 

 

0 x

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

t 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x =

6 ,

 

4

 

 

 

y =

1

 

ch 2x;

 

23

 

 

 

 

 

 

t

 

 

24

2

 

 

 

 

 

2

 

 

;

 

 

 

3

 

 

 

 

 

y =

 

4

 

 

0 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 t 4 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Продовження

Варіант

Рівняння ліній

Варіант

Рівняння ліній

 

x = a (3cost cos3t),

 

 

25

y = a (3sin t sin 3t);

0 t π

 

 

2

Завдання4. Обчислитиоб’ємтіла, щообмеженезаданимипо-

верхнями. Зробити рисунок.

Варіант

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння поверхонь

1

x

2

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

 

 

+ 16

+ 25 = 1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

 

x = 2

 

 

 

+ 8 ;

 

 

x = 4

 

 

 

 

 

 

3

z =

 

x 2

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

z = 2

9

 

 

 

+ 4 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

x 2

 

 

y2

 

(z 3)

 

 

 

 

= 16 + 9 ; z = 0

 

 

 

 

 

5

 

x 2

 

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

 

4

+ 9

 

4 = 1; z = −1; z = 1

 

 

6

z = 4 y2 ; x = 0; y = 0; z = 0; x = a

7

z = 4 x 2 4y2 ; z = 0

8

 

x 2

 

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

 

25

+ 9

 

16 = 1; z = 0; z = 4

 

 

9

z = 9x 2 + y2 ; z = 4

10

 

x 2

 

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

 

z2

 

 

 

16

+ 9

 

100 = 1; z = 0; z = 6

 

 

11

 

z = 2x2 + 6 y2 ; z = 6

12

z = 3 2x 2 6y2 ; z = 0

13

z = 9 x 2 9y2 ; z = 0

14

z = x 2 + 2y2 ; z = 4

18

Продовження

Варіант

 

 

 

 

 

 

 

 

Рівняння поверхонь

15

 

x 2

 

y2

 

z2

 

 

16

+ 9 + 36 = 1; z = 0; z = 3

 

16

 

x 2

 

y2

2

 

 

 

9

+ 4 z = 1; z = 0; z = 4

 

17

 

x 2

 

y2

 

z2

 

 

16

+ 9 + 64 = 1; z = 0; z = 4

 

18

 

x 2

 

y2

2

 

 

 

25

+ 9 z = 1; z = 0; z = 2

 

 

 

x 2

2

 

 

 

 

 

19

 

 

+ y = 1; z = y ; z = 0; (y 0)

9

 

20

 

x 2 + y2 = 9; z = y ; z = 0; (y 0)

21

z = 2x 2 + 8y2 ; z = 4

 

22

 

x 2

 

y2

 

z2

 

z = 20

25

+ 9

100 = −1;

 

23

z = 3x 2 + 4y2 ; z = 6

 

24

 

x 2

 

y2

 

z2

 

z = 16

16

+ 9

64 = −1;

 

25

 

x 2

 

y2

 

 

 

 

 

3

+ 4 = 1; z = y 3 ; z = 0; (y 0)

 

Завдання5. Обчислитиоб’ємтіла, утвореногообертаннямфігур, обмежених заданими лініями. У парних варіантах вісь обертання , у непарних – .

Варіант

 

 

Рівняння ліній

Варіант

Рівняння ліній

 

y =

1

(e x + e x ); x = 1; x = −1;

 

 

 

 

 

y = x 2 ; y = 2 x 2

1

2

 

2

 

y = 0

 

 

 

 

 

 

3

y = 2x x 2 ; y = x

4

y 2 = 2 x; x = 1

5

y = x 2 ; y = x

6

y = 4x 2 ; y = 4x

7

y = −x 2 + 8 ; y = x 2

8

x = 5 y 2 ; x = 5 2 y

19

Продовження

Варіант

 

Рівняння ліній

Варіант

Рівняння ліній

9

y = 2

x +1; y = 4 2x ;

10

y = 2x 2 ; y = x 2 +1

 

y = 0

 

 

 

11

y = e x ; y = 1; x = ln 2

12

x = 2 y ; x = 2; y = 0

13

y = 4x x 2 ; y = x

14

y = arcsin x; x = 0

15

y = 9x 2 ; y = 9x

16

y = arccos x ; x = 0

17

x = y ; x = 2 y ; x = 2

18

x = 6 y2 ; x = 6 2 y

19

y = sin x; y = 0; 0 x ≤ π

20

y = x3; x = 2; y = 0

 

y = cos3x; x = 0; y = 0;

 

 

21

π

22

x = 1y2; x = 0

 

x = 6

 

 

23

xy = 2; y = 1; x = 1; x = 2

24

y2 = 16x; y = 0; x = 1

25

y = 3 sin x ; y = sin x ;

 

 

0 x ≤ π

 

 

Завдання 6

Варіант

Умова задачі

 

Обчислити силу, з якою вода тисне на греблю, що має форму

1

рівнобічної трапеції з верхньою основою a, нижньою b та ви-

 

сотою h, якщо вода доходить до верхньої основи

 

Електричний заряд Е, що міститься в початку координат,

2

відштовхує заряд е з точки (а; 0) в точку (b; 0). Знайти роботу А

 

сили відштовхування F

 

Знайти роботу, яку треба витратити при викачуванні рідини

3

густиною γ з цистерни, що обмежена поверхнями y2 = 2pz, x =

 

= ±a(а > 0), z = p (p > 0)

4

Знайти кінетичну енергію диску маси М і радіуса R, який

обертається з кутовою швидкістю ω навколо осі, що проходить

 

через центр диску перпендикулярно до його площини

5

Яку роботу треба витратити, щоб тіло маси М підняти з по-

верхні землі, радіус якої дорівнює R, на висоту h?

 

6

Знайти роботу, яку треба витратити, щоб викачати воду з кори-

та, що має форму півциліндра, довжина якого a, радіус основи r

 

 

Знайти роботу, яку треба витратити, щоб насипати купу піску

7конічної форми з радіусом основи R і висотою Н, якщо густина піску дорівнює γ

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]