Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Белорусский национальный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Математика. В 4 ч. Ч. 3. Кратные интегралы и их приложения. Криволинейные интегралы, интегралы по поверхности и их приложения. Теория поля

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.11.2025

Размер:

2.42 Mб

Скачать

☆

1 / 71 2 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра инженерной математики

Н.А. Кондратьева О.Г. Вишневская Н.К. Прихач

МАТЕМАТИКА

Методическое пособие для текущего контроля знаний студентов

общетехнических специальностей

В4 частях

Ча с т ь 3

КРАТНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ И ИХ ПРИЛОЖЕНИЯ. КРИВОЛИНЕЙНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ,

ИНТЕГРАЛЫ ПО ПОВЕРХНОСТИ И ИХ ПРИЛОЖЕНИЯ. ТЕОРИЯ ПОЛЯ

М и н с к Б Н Т У

2 0 1 1

УДК [51+512.64+514.742.2] (075.8) ББК 22.1я7

К 64

Издается с 2009 года

Р е ц е н з е н т

В.И. Юринок

Кондратьева, Н.А.

КМатематика: методическое пособие для текущего контроля

64знаний сту-дентов общетехнических специальностей: в 4 ч. / Н.А. Кондратьева, О.Г. Виш-невская, Н.К. Прихач. – Минск: БНТУ, 2011. – Ч. 3: Кратные интегралы и их приложения. Криволинейные интегралы, интегралы по поверхности и их при-ложения. Теория поля. – 69 с.

ISBN 978-985-525-412-7 (Ч. 3).

Издание содержит вопросы по разделам курса математики третьего семестра для студентов общетехнических специальностей ПСФ, МТФ, а также провероч-ные тесты, соответствующие действующей рабочей программе. Часть 2 данного издания вышла в БНТУ в 2010 году.

УДК [51+512.64+514.742.2] (075.8) ББК 22.1я7

ISBN 978-985-525-412-7 (Ч. 3)	Кондратьева Н.А., Вишневская О.Г.,
ISBN 978-985-525-079-2	Прихач Н.К., 2011
	БНТУ, 2011

Содержание

Введение………………………………………………………………………………...3

Тема 6. Двойные и тройные интегралы и их приложения…………………………..4

Теоретические вопросы………………………………………………………....4 Варианты заданий……………………………………………………………….6

Тема 7. Криволинейные, поверхностные интегралы и их приложения.

Задачи теории поля……………………………………………………………………36

Теоретические вопросы………………………………………………………..36 Варианты заданий…...…………………………………………………………38

Введение

Методическое пособие предназначено для текущего контроля знаний студентов общетехнических специальностей ПСФ и МТФ по математике. Включает контрольные вопросы и большой спектр задач по разделам математики третьего семестра обучения: «Кратные интегралы, их приложения. Криволинейные и поверхностные интегралы, их приложения. Теория поля», соответствующие действующей учебной программе.

Задачи представлены в виде тестов с несколькими вариантами ответов, отражают программный материал с приложениями кратных интегралов, криволинейных и поверхностных интегралов I и II рода в физике, механике, технике, что способствует установлению межпредметных связей, вырабатывает навыки применения этих знаний к решению задач прикладного характера.

Методическое пособие предназначено для проведения письменного контроля знаний студентов.

Контрольные вопросы по изучаемым темам должны активизировать самостоятельную работу студентов, что позволит контролировать качество усвоения ими теоретического материала и приобретенных навыков решения задач.

Данное пособие будет полезным подспорьем для преподавателей, ведущих практические занятия по курсу математики. Части 1 и 2 данного издания вышли в БНТУ в 2009 и 2010 годах по разделам математики первого и второго семестров обучения. Содержат темы «Линейная и векторная алгебра», «Аналитическая геометрия», «Пределы», «Производная и ее приложения», «Определенный интеграл и его приложения».

Тема 6. Двойные и тройные интегралы и их приложения

Теоретические вопросы

6.1. Определение двойного интеграла функции z f x, yпо области D .

6.2.Чему равна площадь области интегрирования D ?

6.3.Физический смысл двойного интеграла.

6.4.Геометрический смысл двойного интеграла.

6.5.Свойства двойного интеграла.

6.6.Понятие области интегрирования D , правильной в направлении оси Ox

(оси O y ).

6.7.Правило вычисления двойного интеграла.

6.8.Изменение порядка интегрирования в повторном интеграле.

6.9. Замена переменных в двойном интеграле. Якобиан преобразования

Ix, y .

6.10.Формула замены переменных в двойном интеграле.

6.11.Связь прямоугольных декартовых x, yи полярных , координат.

6.12.Переход от декартовых к полярным координатам в двойном интеграле.

6.13.Вычисление площадей плоских фигур с помощью двойного интеграла.

6.14.Вычисление объемов тел с помощью двойного интеграла.

6.15.Вычисление площадей поверхностей с помощью двойного интеграла.

6.16.Вычисление массы материальной пластинки с помощью двойного инте-

грала.

6.17.Вычисление статистических моментов материальной пластинки с помощью двойного интеграла.

6.18.Вычисление координат центра масс материальной пластинки с помощью двойного интеграла.

6.19.Вычисление моментов инерции материальной пластинки с помощью двойного интеграла.

6.20.Определение тройного интеграла функции f x, y, zв области V .

6.21.Чему равен элемент объема dv ?

6.22.Свойства тройного интеграла.

6.23.Физический смысл тройного интеграла.

6.24.Понятие правильной области V .

6.25.Правило вычисления тройного интеграла в случае простейшей правильной области V .

6.26. Замена переменных в тройном интеграле. Якобиан преобразования

Ix, y, z .

6.27.Формула замены переменных в тройном интеграле при переходе от области V в область V .

6.28.Цилиндрические координаты z и якобиан I .

6.29. Сферические координаты r, , и якобиан I .

6.30.Вычисление объемов тел с помощью тройного интеграла.

6.31.Вычисление массы тела с помощью тройного интеграла.

6.32.Вычисление статических моментов тела относительно координатных плоскостей O yz, Oxz, Ox y .

6.33.Вычисление координат центра масс тела с помощью тройного интегра-

ла.

6.34.Вычисление момента инерции тел относительно начала координат тела

V 3 с плотностью , y, z .

6.35.Вычисление моментов инерции тел относительно координатных осей Ox , O y, Oz с помощью тройного интеграла.

6.36.Вычисление моментов инерции тел относительно координатных плоскостей Ox y , O yz, Oxz .

Варианты заданий

ВАРИАНТ 1

№	Условие	Варианты ответа
п/п

	Вычислить повторный интеграл																1		2				1.	11/3			2.	8/3
1	Вычислить повторный интеграл																	dx (x2			y)dy		3.	12/13			4.	3/4
																	0		0				3.	12/13			4.	3/4

	Вычислить двойной интеграл в декартовых коор-																						1.	7/6			2.	0
2	динатах						при	данной				области					интегрирования D						1.	7/6			2.	0
2		2													1
			x		dxdy, где D :					y		x,	y		1		,	x	2				3.	–2			4.	9/4
			2		dxdy, где D :					y		x,	y		x		,	x	2				3.	–2			4.	9/4
	D	y													x
	Вычислить двойной интеграл в полярных коорди-																						1.				2.	3	4
3	натах по области D											x 2	y 2			dxdy, где
3										D													3.	2	3		4.	34		3
																							3.	2	3		4.	34		3

	D : x2						y2	9, x2		y2		25, y					x, y			3x
4	Вычислить площадь плоской фигуры, ограничен-																						1.	5			2.	3/5
4	ной заданными линиями 3y2															25x, 5x2					9y		3.	25/9			4.	15

	Найти массу плоской фигуры D с заданной плот-																						1. 18				2.	18
5	ностью						x, y), ограниченной кривыми.																3. 3				4. 2 3
5
	D : x2						y2	9 ,		x, y)			x2				y2
	Вычислить тройной интеграл в прямоугольных ко-																							14				18
6	ординатах:																						1.	14			2.	18
6				x		y	z dx dy dz, V					: 0	x				, 0		y		, 0	z	3.	10			4.	–18
				x		y	z dx dy dz, V					: 0	x				, 0		y		, 0	z	3.	10			4.	–18
	V
	Вычислить тройной интеграл, используя цилин-
	дрические или сферические координаты:																						1.	1 17			2.	2 19
				xy		dx dy dz, если V						– тело, ограниченное по-
7						dx dy dz, если V						– тело, ограниченное по-
7				z																			3.	1 36			4.	3 22
	V			z									0					,				1,	3.	1 36			4.	3 22
	верхностями							x2	y2			z 2	0			x		,	y		, z	1,
	x	0,				y	0,	z	0
	С помощью тройного интеграла вычислить объем																						1.	7 6			2. 17 6
8	тела, ограниченного указанными поверхностями:																						3. 27 6				4. 13 6
	3z x2						y2 , z 2		x2		y2												3. 27 6				4. 13 6
	Вычислить координаты центра масс однородного																						1.	0; 0;29 3			2.		0; 0; 27 8
9	тела, занимающего область V,																ограниченную ука-						1.	0; 0;29 3			2.		0; 0; 27 8
	занными поверхностями: x2														y2			z 2		81	z		3.	1; 1; 4			4.		1; 25 8;0

	Вычислить момент инерции относительно оси ОХ																						1.	24 15		3	2.		27 13		4
																										3					4
10	однородного шара, занимающего область V, огра-
10	ниченную сферой									x	2	y	2	z		2		2R z .		Плотность			3.	37 13		3	4.		28 15		5
	ниченную сферой									x		y		z				2R z .		Плотность			3.	37 13			4.		28 15

	тела принять равной 1

ВАРИАНТ 2

№								Условие								Варианты ответа
п/п								Условие								Варианты ответа
п/п
	Вычислить повторный интеграл										2	x 3	xdy		1.		2.	13
1											dx		xdy

													x2	y 2	3.	6	4.	0
											0	x	x2	y 2	3.	6	4.	0

	Вычислить двойной интеграл в декартовых коор-															–2	2. 12
2	динатах при данной области интегрирования D														1.	–2	2. 12
2		cos x			y dxdy,где D :				x	0, y		, y	x		3.	2	4.	–10
		cos x			y dxdy,где D :				x	0, y		, y	x		3.	2	4.	–10
	D
	Вычислить двойной интеграл в полярных коорди-														1.	0	2.	5
	натах по области D							ln	x2	y 2	dxdy ,				1.	0	2.	5
3	натах по области D							ln	x2	y 2	dxdy ,
3								D							3.		4.	ln 2
															3.		4.	ln 2

	D : x2			y2		, x2		y2
	Вычислить площадь плоской фигуры D, ограни-														1.	3 2	2.	12
4	ченной заданными линиями														3.	7	4.	4 3
	x	4	y	2	,	x 2y 4 0									3.	7	4.	4 3
	x	4	y		,	x 2y 4 0

	Найти массу плоской фигуры D с заданной плотно-														1.		2.	2
5	стью		x, y), ограниченной кривыми.													3		4
5															3.		4.
	D : x2			y2		16,	x2	y2	9 , x, y)			1 x2 y2			3.		4.
	Вычислить тройной интеграл в прямоугольных ко-														1.	13 4	2.	12 5
6	ординатах:					x	y dxdy dz ,									1		13 5
6						V									3.		4.
	V : 0					V				4 x y					3.		4.
	V : 0				1, 0 y , 0					4 x y

	Вычислить тройной интеграл, используя цилин-															1 17		2 19
	дрические или сферические координаты:														1.	1 17	2.	2 19
7		2 dx dy dz, если V – тело, ограниченное по-													3.	4 15	4.	2 37
	V														3.	4 15	4.	2 37
	верхностями x2						y2	1	x	,	z	2x,	z	3x
	С помощью тройного интеграла вычислить объем														1.	17 3	2.	19 6
8	тела, ограниченного указанными поверхностями:														3. 5 2		4. 13 3
	x2	y2			z 2	4, x2		y2	3z						3. 5 2		4. 13 3

	Вычислить координаты центра масс однородного														1.	2; 0; 1	2.	1; 1; 1
9	тела, занимающего область V, ограниченную ука-
9	занными поверхностями:														3.	1; 0; 0	4.	1;0; 10
	занными поверхностями:
	x	3	y2			z 2 x		, x	0
	x	3	y2			z 2 x		, x	0

	Вычислить момент инерции относительно коорди-														1.	324 5	2.	247 3
10	натной плоскости OXY однородного шара, зани-
10	мающего область V, ограниченную сферой														3.	344 5	4.	128 3
	x2	y2			z 2	. Плотность тела принять равной 1									3.	344 5	4.	128 3
	x2	y2			z 2	. Плотность тела принять равной 1

ВАРИАНТ 3

№	Условие	Варианты ответа
п/п

											3		5			dx		1.	14 /11			2.	14
1	Вычислить повторный интеграл												dy
1	Вычислить повторный интеграл												dy		x	2y 2		3.	1/2ln 3			4. ln 14 11
											1		2		x	2y 2		3.	1/2ln 3			4. ln 14 11

	Вычислить двойной интеграл в декартовых коор-																	1.	8			2.	44
2	динатах при данной области интегрирования D
2	2x		y dxdy, где D : y							2x, y			4, x			3, y	0	3.	–14			4.	3
	2x		y dxdy, где D : y							2x, y			4, x			3, y	0	3.	–14			4.	3
	D

	Вычислить двойной интеграл в полярных коорди-																	1.	2	/3		2.	8
	натах по области D								ydxdy			, где
3	натах по области D											, где
3								D x2 y 2										3. 3				4. 7 4
	D : x2		y2			, x2		y2		, y
	Вычислить площадь плоской фигуры D, ограни-																	1.	125/18			2.	114
4	ченной заданными линиями y2 2y														3x	1	0,	1.	125/18			2.	114
4	ченной заданными линиями y2 2y														3x	1	0,	3.	3/7			4.	2
	3x 3y 7 0																	3.	3/7			4.	2
	3x 3y 7 0
	Найти массу плоской фигуры D с заданной плот-																	1.	1/2			2.
5	ностью				x, y),		ограниченной кривыми											1.	1/2			2.
5	ностью				x, y),		ограниченной кривыми											3.	4/5			4.	1
	D : y x			2	, y		1 , (x, y)			x y								3.	4/5			4.	1
	D : y x				, y		1 , (x, y)			x y

	Вычислить тройной интеграл в прямоугольных ко-																	1.	35 3			2.	45
6	ординатах:
6	x y z dx, V : 0 x									, 0 y			, 0 z					3. 40				4. 24
	x y z dx, V : 0 x									, 0 y			, 0 z					3. 40				4. 24
	V
	Вычислить тройной интеграл, используя цилин-
	дрические или сферические координаты:																	1.	1 48			2.	3 19
7	xyzdxdy dz,						если V – ограничена поверхностя-
7	ми x2		y2			z 2	1, x 0, y 0, z 0, x									, y ,		3. 1 42				4. 2 37
	V
	z
	С помощью тройного интеграла вычислить объем																	1.	27			2.	514 15
8	тела,	ограниченного указанными поверхностями:																1.	27			2.	514 15
	x	, y				, z	, y 3 x, z 9						x	2				3.	119 8			4. 135 4
	x	, y				, z	, y 3 x, z 9						x

	Вычислить координаты центра масс однородного																	1.	0;1; 3 8			2.	0;1;1
9	тела, занимающего область V, ограниченную ука-																	1.	0;1; 3 8			2.	0;1;1
	занными поверхностями:									x2	y2		z 2		2y z			3.	1 2;0;1			4.	1;1;1
	Вычислить момент инерции относительно оси OY																	1.	3	2	7
	однородного тела, занимающего область V, огра-																	2.	4	15 4		2	5
10	ниченную данными поверхностями:																	2.	4	15 4		2	5
10	ниченную данными поверхностями:																		2 3		2	5
	x2	y2		z 2		2, x2		z 2		y2 ,	y		. Плотность те-					3.	2 3		2	5
	ла принять равной 1																	4.	2	2	5

ВАРИАНТ 4

№	Условие	Варианты ответа
п/п

1	Вычислить повторный интеграл																dx		x2		2y dy			1.	4/3			2.	3/2
															2			1
															0			0						3.	9/11			4.	14/3

	Вычислить двойной интеграл в декартовых коор-																							1.	3/10			2.	2 / 2
2	динатах				при			данной				области			интегрирования								D	1.	3/10			2.	2 / 2
2	sin x				2y dxdy,где D : y										2,			y	2x,		x	0			3	2 10			3
	sin x				2y dxdy,где D : y										2,			y	2x,		x	0		3.	3	2 10		4.	3
	D
	Вычислить двойной интеграл в полярных коорди-																							1.	3		4	5 2.	18
3	натах по области D											4	x2		y 2 dxdy,									1.	3		4	5 2.	18
3											D													3.	24/7			4.	4 9 3		4
																								3.	24/7			4.	4 9 3		4

	D :	x2			y2			x,		y
4	Вычислить площадь плоской фигуры D, ограни-																							1.	1			2.	1/6
4	ченной заданными линиями x														y2			2y,		x	y	0		3.	17/5			4.	3/11
	Найти массу плоской фигуры D с заданной плотно-																							1.	15			2.	3/4
5	стью			x, y),				ограниченной кривыми.																3.	2			4.	11
	D :	x	2		y	2		4, x		2	y	2	9 ,	x, y) 3										3.	2			4.	11
	D :	x			y			4, x			y		9 ,	x, y) 3

	Вычислить тройной интеграл в прямоугольных ко-																							1.			2	3
	ординатах:							cos x				z dxdy dz												2.		4
6							V																	3.			8	16
	V : 0						, 0 y					x, 0				x								3.			8	16

						2									2									4.		9

	Вычислить тройной интеграл, используя цилин-																							1.	280 14
	дрические или сферические координаты:																							1.	280 14
	дрические или сферические координаты:																								243 40
		x y zdx dy dz								если V – область, ограниченная														2.	243 40
7									,
7	V	x2			y 2			z 2	,															3.	179 5
	поверхностями x2 y2												z2	9,				0,			0,		0	3.	179 5
	поверхностями x2 y2												z2	9,	x			0,	y		0,	z	0	4.	227 40
	x		,	y		,		z																4.	227 40
	x		,	y		,		z

	С помощью тройного интеграла вычислить объем																							1.	17			2.	18
8	тела, ограниченного указанными поверхностями:																							1.	17			2.	18
8	тела, ограниченного указанными поверхностями:																							3. 29				4. 36
	z	, y					9 x2 , z 2y																	3. 29				4. 36
	Вычислить координаты центра масс однородного																								0; 0; c				1; 1; c
9	тела, занимающего область V, ограниченную ука-																							1.	0; 0; c			2.	1; 1; c
9	занными поверхностями: параболоидом																							3.	0; 0; a			4.	c; 0; 0
	занными поверхностями: параболоидом
	c x2			y2 2a2 z и конусом c2											x2			y2		a2 z 2
	c x2			y2 2a2 z и конусом c2											x2			y2		a2 z 2
	Вычислить момент инерции относительно оси OZ																								1 3		3		2 3	5
	однородного тела, занимающего область V, ограни-																							1.			3	2.		5
	однородного тела, занимающего область V, ограни-																							1.				2.
10	ченную данными поверхностями:																								1 6		3		2 3	2
	x2	y2			2cz, z					c . Плотность тела принять рав-														3.			3	4.		2
	x2	y2			2cz, z					c . Плотность тела принять рав-														3.				4.
	ной 1

1 / 71 2 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
24.11.20252.24 Mб0Математика. В 2 ч. Ч. 1.pdf
#
24.11.20252.17 Mб0Математика. В 2 ч. Ч. 2.pdf
#
24.11.2025980.98 Кб0Математика. В 2 ч. Ч.1.pdf
#
24.11.20252.25 Mб0Математика. В 2. Ч. 1.pdf
#
24.11.20254.21 Mб0Математика. В 4 ч. Ч. 1.pdf
#
24.11.20252.42 Mб0Математика. В 4 ч. Ч. 3. Кратные интегралы и их приложения. Криволинейные интегралы, интегралы по поверхности и их приложения. Теория поля.pdf
#
24.11.20253.19 Mб0Математика. В 4 ч. Ч.2. Введение в анализ. Дифференциальное и интегральное исчисление функций одной независимой переменной.pdf
#
24.11.20254.44 Mб0Математика. В 4 ч. Ч.2.pdf
#
24.11.20252 Mб0Математика. В 4 ч. Ч.3.pdf
#
24.11.2025796.88 Кб0Математика. В 4 ч. Ч.4.pdf
#
24.11.20251.14 Mб1Математика. Дифференциальные уравнения.pdf