Дидактические материалы для проведения текущего и промежуточного контроля знаний по математике для студентов первого курса инженерно-технических специальностей вузов

Вариант 5

1.

а)

z (x 2 y) cos2

x

. Найти z

, z

;

y2

x

y

б)

z x2 ln y, x

t2

1, y arcsin t . Найти z

;

t

в)

z arctg xy

z2

1. Найти

z

,

z

.

x2 y2

x

y

1

2.

Найти частные производные второго порядка z

1

.

x2

y2

3.

Написать уравнение касательной плоскости и

нормали

к

поверхности

z 2x2 4y2 в точке М (2; 1; 4).

4. Найти производную функции z ln(x y)

в точке (1; 2), принадлежащей пара-

боле y2 4x , по направлению этой параболы.

5.

Исследовать на экстремум функцию z

1

1

при условии

1

1

1

.

x2

y2

x

y

a2

в) y sin(x 2z) z cos(x 2y) ez . Найти

z

,

z .

x

y

2. Найти частные производные второго порядка

z

1

.

2x 3y

1.

а)

z

x3 y3

. Найти

z

,

z

;

x2 y2

x

y

б)

z xcos y , x

u

, y uv .

Найти

z

,

z ;

v

u

v

в)

zxy cos z 0 . Найти z

,

z .

x

y

2.

Найти частные производные второго порядка z

x

.

y

3.

Написать

уравнение

касательной плоскости

и нормали к

поверхности

z

x2 y2 xy в точке М (3; 4; –7).

4.

Дана функция z 4 x2

y2 . Найти градиент этой функции в точке (2; 1).

5.

Исследовать на экстремум функцию z

x y 4

при условии x2

y2 1.

2

3.

Написать уравнение касательной

плоскости и нормали к поверхности

z arctg

y

в точке М (1; 1;

) .

x

4

4.

Даны функции z x2

y2 , z x 3y

3xy . Найти угол между градиентами

этих функций в точке (3; 4).

5.

Найти наибольшее и наименьшее значения функции z x2 2xy 4x 8y в за-

3.

Написать

уравнение

касательной

плоскости

и нормали к поверхности

z 2 arctg

y 1

в точке М (1; 1; 0) .

x

4.

Даны функции z

x2

y2 , z x 3y

3xy . Найти угол между градиентами

этих функций в точке (–3; –4).

5.

Найти наибольшее и наименьшее значения функции z x2 3xy 4x 8y в за-

мкнутой области, ограниченной линиями x 0, y 0, x 3, y 4 .

Вариант 10

1.

а) z ln ctg

x

. Найти

z

, z

;

x

y

y

б) u ln(x3 y3 z2 ), x 3t3,

y 2t2 , z e t . Найти

u ;

t

в) y sin(x 2z) z cos(x 2y) e 2z . Найти z ,

z .

x

y

8

2.

Найти частные производные второго порядка z

.

2x 3y2

«Кратные, криволинейные и поверхностные интегралы»

Вариант 1

1.

С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной

линиями r a

sin ; r a sin .

3

2.

Определить

массу пирамиды, образованной

плоскостями x y z a,

x 0, y 0, z 0 , если плотность в каждой точке равна аппликате этой точки.

3.

Вычислить

y2dl , где L – дуга кривой x ln y

между точками А (0; 1) и

L

В (1; е).

4.

Применяя формулу Грина, вычислить y2dx (x y)2 dy по контуру треуголь-

c

ника АВС с вершинами А (а; 0), В (а; а), С (0; а).

5.

Используя формулу Остроградского, вычислить

xzdxdy xydydz yzdxdz , где

S

Вариант 2

1.

С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной

линиями y ex , y e2x , x 1.

2.

Найти массу тела,

ограниченного поверхностями

2az x2 y2 ,

x2 y2 z2 3a2 , если плотность в каждой точке равна аппликате этой точки.

3. Вычислить x2dl , где L – верхняя половина окружности x2 y2

a2 .

L

4.

Выяснить, будет ли интеграл (2xy 5y3 )dx (x2 15xy2 6 y)dy

зависеть от пу-

Вариант 3

1.

Изменив порядок интегрирования, записать данное выражение в виде двой-

1

x2

4 1/ 3(4 x)

ного интеграла dx

dy dx

dy . Вычислить интеграл.

0

0

1

0

2.

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями z 6 x2 y2 ,

z

x2 y2 .

Найти массу дуги кривой y ln x (

x 2

3.

3

2) , если плотность в каждой точке

равна квадрату ее абсциссы.

4.

Вычислить ydx ( y x2 )dy , где L – дуга параболы

y 2x x2 , расположенная

L

над осью Ох, пробегаемая по ходу часовой стрелки.

5.

Пользуясь формулой Остроградского, вычислить

xzdxdy xydydz yzdxdz , где

S

S – внешняя сторона поверхности, образуемая плоскостями x 0, y 0, z 0,

x y 2z 1.

6.

Найти дивергенцию градиента функции u x3 y3 z3 3x2 y2 z2 .

Вариант 4

1.

Найти массу половины круга R с центром в начале координат, лежащей в об-

ласти y 0 , если плотность равна квадрату полярного радиуса.

2.

Вычислить

объем

тела, ограниченного

поверхностями

z 4 y2 , y

x2

,

2

x 0,

z 0 .

3.

Вычислить (3x 5y z 2)dl , где L – отрезок прямой между точками А (4; 1; 6)

L

и В (5; 3; 8).

4.

Поле образовано силой F yi x j . Определить работу при перемещении мас-

сы

m по

контуру, образованному осями координат

и

эллипсом

x a cos t, y bsin t , лежащим в первой четверти.

5.

Найти работу силы

F 2xyi (x 3y) j при перемещении массы m

из точки

А (0; 4) в точку В (2; 0) по параболе y (x 2)2 .

6.

xk .

Найти div u; v , где u xi 2y j zk, v yi 2z j

1 y

2 2 y

0

0

1

0

4. Вычислить ydx ( y x2 )dy , где L – дуга параболы

y 2x x2 , расположенная

L

над осью Ох, пробегаемая по ходу часовой стрелки.

ность в каждой точке пропорциональна ординате этой точки.

3. Вычислить xyzdl , где L – дуга кривой x

1

, y t,

z

8

(0 t 1) .

t2

t3

2

3

L

4.

Найти работу силы F xyi (x y) j при перемещении массы m из начала ко-

ординат в точку А (1; 1) по параболе y x2 .

5.

С помощью формулы Стокса показать, что интеграл yzdz xzdy xydz по лю-

c

3. Вычислить

ds

по отрезку прямой y

1

x 2 от точки А (0; –2) до точки

2

x2 y2

L

В (4; 0).

4. Вычислить xydx по дуге синусоиды y sin x

от точки x до x 0 .

L

5. Найти объем

тела, ограниченного заданными поверхностями

3. Вычислить

x2 y2 dl , где L – кривая

x a(cost t sin t),

y a(sin t t cos t),

L

0 t 2 .

1

y

x

4. Найти функцию z по ее полному дифференциалу dz

dx

1

dy .

2

2

y

x

x

y

1

1 x2

1. Построить область,

площадь которой выражается интегралом dx

dy .

0

x)

2

1/ 2(1

Вычислить этот интеграл. Изменить порядок интегрирования.

2. Определить

объем

тела,

ограниченного

поверхностями

x2 y2 z2 0, z h, z 0 .

3. Вычислить

cos2 xdl

, где L – дуга кривой y sin x, 0 x .

лом некоторой функции. Найти эту функцию.

5. Вычислить

(x2 z2 )dzdy , где S – внешняя сторона поверхности

x

9 y2 ,

S

отсеченной плоскостями z 0, z 2.

6. Найти rot r, a , где a 2i j k, r xi 2y j zk .

3. Вычислить xdl , где L – кривая

y x2 от точки (1; 1) до точки (2; 4).

L

тив часовой стрелки.

5. Вычислить (x yz2 )dxdydz , где V – часть конуса

z2 x2 y2 , ограниченного

V

плоскостями z h, z 0 .

6. Найти rot F , если F y2 i y2 j z2 k .

а)

xy 'cos

y

y cos

y

x ;

в) 2 yy '' 3 y ' 2 4 y2 ;

x

x

4 y

б) x2 1 y ' 4xy 0 ;

г) y '

x

.

y

x

2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение y " 4 y ' 4 y

e 2x

.

x3

3. Решить систему дифференциальных уравнений

x ' 2 y x 1,

y ' 3y 2x.

Вариант 3

1. Решить дифференциальные уравнения:

а) y ' 2 y 1 tg x ;

в) y

IV

4 y

0 ;

3y ''

x

x

x

г) y" y ' x

2

1.

б)

5x e y dx 1

e y dy 0

;

y

2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение y " 4 y ' 5y

e2x

.

1. Решить дифференциальные уравнения:

а) xy ' y ln y ln x ;

в) ex y ''ex 1,

y 0 1,

y ' 0 0 ;

б) x2 y ' xy 1 0

;

г) y '' 2y ' 2y 1

4sin x .

Вариант 5

1.

Решить дифференциальные уравнения:

а)

y '

e2x

;

в) y ''' 2y '' 3y ' 0 ;

г) 4y" 4y ' y 3cos 2x .

ln y

б)

ydy 2 y x dx ;

2.

Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение y" y tg x .

3. Решить систему дифференциальных уравнений

x ' 2x 3y 5t,

y ' 3x 2 y 8et .

Вариант 6

1.

Решить дифференциальные уравнения:

а)

3ex sin ydx 1 ex cos ydy 0 ;

в) y ''

y '

x cos x, y

1,

y ' 2 ;

dx

dy

x

г) y '' 9y 4cos 3x .

б)

;

xy x2

2 y2 xy

2.

Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение y " y

e2x

.