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

Математика. В 4 ч. Ч

.2.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
4.44 Mб
Скачать

 

 

Вариант 24

 

 

1)

Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями y ln x;

x y 1; x 3.

 

 

 

 

2)

Вычислить объем

тела,

ограниченного поверхностями

y2 4a2 3ax; y2 ax; z h.

 

 

 

3)

Найти массу дуги полуокружности

x a cost; y a sin t, если

плотность ее в каждой точке равна x2 y.

 

 

4)

Найти работу, производимую силой F 4x2i xyj при переме-

щениимассыm вдольдуги y x3

отточки O 0, 0

до точки C 1,1 .

5)

Вычислить x2dydz y2dxdz zdхdy, где S

– внешняя сторона

 

S

 

 

 

 

части сферы, расположенной в первом октанте.

 

6)

Доказать, чтополе F

xi yj zk

является потенциальным.

 

3

 

 

x2 y2 z2 2

 

 

 

 

Вариант 25

 

 

1)

Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями y x;

x2 y2 2x; y 0.

 

 

 

 

2)Определить массу тела, ограниченного поверхностями 2x z 2a;

xy a; y2 ax; y 0 y 0 , если плотность в каждой его точке

равна ординате его точки.

3) Вычислить ydl, где L – первая арка циклоиды x 3 t sin t ;

L

y3 1 cost .

4)Вычислить xdy ydx, гдеC – треугольник со сторонами x 0;

C

y 0; ax by 1. Доказать, что данный интеграл по любому замкнутому контуру равен нулю.

120

5) Вычислить x2 y z2 4 dS, где S – часть поверхности

S

2y 9 x2 z2, отсеченная плоскостью y 0 y 0 .

6) Найти циркуляцию векторного поля F yi zj xk вдоль замк-

нутого контура, полученного от пересечения сферы x2 y2 z2 4 координатными плоскостями, расположенными в первом октанте.

Вариант 26

1) Построить область, площадь которой выражается интегралом

a

a2 y2

dy

dx. Вычислить этот интеграл. Поменять порядок интегри-

0

a y

рования.

2) Вычислить массу тела, ограниченного поверхностями x z a; x 0; y 0; y a; z 0, если плотность его в каждой точке равна

x2 y2.

3)

Вычислить xdl,

где L – отрезок прямой от точки 0, 0 до

 

L

 

 

 

точки 1, 2 .

 

 

 

4)

Вычислить работу силы F y i y x j при перемещении

единицы массы по дуге параболы y a

x2

из точки A a; 0 к точ-

a

 

 

 

 

ке B 0, a .

5) Вычислить x2dydz y2dxdz z2dxdy, , где S – внешняя сто-

S

 

 

R2

 

 

рона поверхности конуса

z2 y2

 

x2 ; 0 x 3.

 

3

j вдоль первой

6) Найти линейный интеграл вектора a x3i y3

четверти окружности x 3cost; y 3sin t.

121

Вариант 27

1) Построить область, площадь которой выражается интегралом

a

2a2 x2

dx

dy. Вычислить этот интеграл. Поменять порядок интегри-

0

x

рования.

2) Определить объем тела, ограниченного поверхностями x2 y2z2 0; x2 y2 z2 a2 (внутри конуса).

3) Найти массу дуги параболы y x2 , лежащей между точками

2

 

1

и 2, 2 , если плотность равна

y

 

1,

 

 

 

.

2

x

 

 

 

 

 

4)

Вычислить xy2dx yz2dy x2 zdz, где L – отрезок прямой

 

 

 

L

 

 

OB; O 0, 0, 0 ; B 2, 4, 5 .

 

 

 

5)

С

помощью формулы Остроградского, вычислить

x2dydz y2dxdz z2dxdy,

где S – внешняя сторона куба 0 x a;

S

 

0 y a; 0 z a.

 

6) Найти rota, если a x3 zi y3xj z3xk.

Вариант 28

1) Построить область, площадь которой выражается интегралом

1

2 x2

 

 

dx

 

dy. Изменитьпорядок интегрирования. Вычислитьинтеграл.

0

 

x

 

 

2)

Вычислить объем тела,

ограниченного поверхностями

z

 

x2 y2 ; z x2 y2.

 

3)

Найти

массу винтовой

линии x a cost; y asin t; z b

0 t 2 ,

если плотность в каждой ее точке пропорциональна

квадрату расстояния этой точки до начала координат.

122

4) Вычислить

x y dx x y dy, где L – отрезок прямой со-

 

L

единяющий точки A 2, 3 и B 3, 5 .

5) Вычислить

площадь поверхности той части плоскости

x 2y z 4, которая расположена в первом октанте. 6) Найти rot F, если F y3 z2i 4xz2 j xy2k.

 

 

 

Вариант 29

 

1)

Построить область, площадь которой выражается интегралом

0

 

0

 

dy

dx. Изменить порядок интегрирования. Вычислить интеграл.

2

y 4

 

 

2)

Вычислить

объем тела, ограниченного поверхностями

z x2 y2 ; x y 4; x 0; y 0; z 0.

 

3)

Вычислить

x2 y2 dl, где L – верхняя половина кардиоиды

L

a 1 cos .

4)Поле образовано силой F x y i 2xy 8 j. Найти работу

поля при перемещении материальной точки массы m по дуге окружности от точки a, 0 до точки 0, a .

5)Вычислить массу поверхности z2 x2 y2, заключенной между плоскостями z 0 и z 1, если поверхностная плотность пропор-

циональна x2 y2 .

6)

Найти циркуляцию поля F yi

по контуру окружности

x 2cost; y 2 2sin t.

 

 

Вариант 30

 

1)

Вычислить площадь фигуры,

ограниченную линиями

ax y2 2ay; x y 0.

123

2) Определить массу тела, ограниченного поверхностями

az a2 x2 y2 ; z 0, если плотность его в каждой точке пропорциональна аппликате этой точки.

3) Вычислить xydl по периметру прямоугольника, ограниченного

L

прямыми x 0; y 0; x 4; y 2.

4) Вычислить x y dx dy, где L – верхняя половина окруж-

L

ности x2 y2 R2 (в положительном направлении).

5)Найти площадь части поверхности 2x y z 4, которая расположена в первом октанте.

6)Найти дивергенцию градиента функции u ln x 2 y 3z .

124

Типовой расчет № 4

ОБЫКНОВЕННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ

ИСИСТЕМЫ ДІФФЕРЕНЦІАЛЬНЫХ УРАВНЕНІЙ

Взаданиях:

1–8, 10, 11 – найти общее решение дифференциальных уравнений. Если даны начальные условия, то решить задачу Коши;

9 – решить методом Лагранжа;

12 – решить систему дифференциальных уравнений.

Вариант 1

1)

 

 

 

 

y lny;

 

 

 

 

 

 

 

y sin x

 

 

 

 

 

 

 

3) (x2 1) y 4xy 3;

 

 

 

 

5)

y

dx ( y3

ln x) dx 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

y

 

 

 

 

 

,

7)

y

 

(1 ln

),

y(1)

2

 

 

 

 

 

 

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (1)

9)

y

 

y

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 2x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11)

 

y 2y 2y 1 4sin x;

 

 

2)

xy cos

y

y cos

y

x;

x

x

4)

y

4y

x y;

 

 

x

 

 

6) 2 yy

 

 

 

 

2

4y

2

;

 

 

3( y )

 

8) 0 yIV

 

2y

y 0;

10) y 2y (2x 3) e2x ;

x 3x y,

y x 3y.

Вариант 2

1) y (2y 1) tg x; 2) xy y(ln y ln x);

3) x2 y xy 1 0;

 

 

4) 2xy 2y xy2 ;

 

х

 

x

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

y

 

 

y

 

 

 

2

 

5) (2x e

)dx (1 y ) e

dy 0;

6) e

 

( y

 

) 2;

 

 

 

 

( y )

125

7) e

x

 

 

 

x

) 1,

y(0)

 

1,

 

 

 

8) y

IV

 

3y

 

 

4y 0;

 

 

( y e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y (0) 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

 

y

 

4y

 

4y

 

e 2x

;

 

 

 

 

10)

 

y

 

y

 

x

2

1;

 

 

 

x3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2 y x 1,

 

11)

 

y 2y 3y e2x 9cos x;

 

12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3y 2x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

y

 

 

e2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) y dy (2y x)dx;

 

 

 

lny ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

xy y xe x2 0;

 

 

 

 

 

4) 2y 2xy xe x2 y2 ;

 

 

 

 

 

2

yy

 

 

 

 

 

 

 

2

;

 

 

6) (10xy 8y

1) dx

(5x

2

8x 3)dy 0;

5) y y

 

 

 

( y )

 

 

 

 

 

7)

 

y

 

y

 

 

 

 

 

y

 

 

y(1)

e,

 

 

8)

y 2y 3y 0;

 

 

 

 

ln

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

x

 

 

 

e;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9)

 

y

 

4y

 

5y

 

 

 

e2x

 

 

 

 

 

10)

4y

 

4y

 

y

 

3cos 2x;

 

cos x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2x 4 y,

 

 

 

 

11)

 

y 4y 5y 2x 3 x ex ;

12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x 3y 3et.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

3ex (siny)dx (1 ex )cosydy 0;

 

2)

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

dy

;

 

xy x2

 

 

2y2 xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

y 2x(x2 y);

 

 

 

 

 

 

 

4) y 2xy 2x3 y3;

 

5)

(2x

3

xy

2

)dx (2y

3

x

2

y)dy 0;

6)

yy

 

 

 

 

 

 

 

 

3

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( y )e

 

 

 

7)

 

y

 

y

 

x cos x,

y( ) 1,

 

8)

yIV y 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

( )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

126

9)

y 2y y 3e x

x 1;

 

 

10)

 

y 9y 4cos3x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 4x y 36t,

11) y 4y 2x 1 4e2x ;

 

 

12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 2x 2et .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) 3y

2

x

2

 

yy

;

 

 

 

2) y

 

y

 

 

x

;

 

 

 

 

x

 

 

 

 

x

 

y

3)

y ctg x y 2cos2 x ctg x;

 

4) xy y y2 ln x;

5) e

y

dx (xe

y

2y)dy

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

6) y y

( y )

 

y ;

7)

x ( y

 

 

 

 

 

 

, y (1)

 

1;

8)

y

IV

y

 

0;

 

x) y

y (1)

 

 

 

 

9)

y y tg x;

 

 

 

10)

 

y 6y 13y 3e2x sin x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 2x 3y 5t,

11) y 2y y 2ex x 1;

 

12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x 2y 8et.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 6

1) y 1 x2 cos2 y 0;

3)

y 3x2 y x2ex3 0;

 

 

 

xdy

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 dx;

 

2

 

 

 

2

 

2

 

2

 

x

y

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

7)

 

 

 

3

1,

 

 

 

 

 

 

 

1;

y y

 

y(0,5) y (0,5)

9)

y

 

y

 

 

 

e2x

 

 

 

 

 

 

ex 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11)

 

y 4y 2x 3 cos3x;

2) 4xydy (x2 y2 )dx;

2

4) y 9x2 y (x5 x2 ) y 3 ;

6) y y x;

8) yIV 8y 9y 0;

10)y 4y 5e2x ;

x 4x 3y sin t,

y 2x y 2cost.

127

Вариант 7

1) (1 e

3y

) xdx e

3y

dy;

 

2)

xy

 

y y ln

y

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

x

 

 

3) (x2 1) y xy x3 x;

4)

xy y xy2 ;

 

 

 

 

5)

xdx ydy 0;

 

 

 

6)

y

 

 

 

 

 

 

 

 

2

;

 

 

 

 

y ( y 1)

( y )

7)

xy

 

 

 

 

 

2;

8)

y

IV

2y

 

2y

 

0;

 

 

y , y(1) y (1)

 

 

 

 

 

 

9)

y 4y 2 tg x;

 

 

 

10) y 4y 4y 3e2x ;

y y2 ,

11) y 6y 13y 4sin 2x cos x; 12) z

z 12 y.

 

 

 

 

Вариант 8

 

 

 

 

 

 

 

1) (x 2xy)dx (1 x2 )dy 0;

2)

y dx (2

xy x) dy;

3)

y 2y e3x ;

4)

xy y y2 ;

 

 

dx

 

x

 

6) 2yy

 

y

2

2

 

5)

y

y2 dy 0;

 

;

 

 

( y )

7) x ( y 1) y 2, y(1)

9) y y ex1 1;

11) y 4y 1 4cos4 x;

12 , y (1) 52 ; 8) yIV 8y 16y 0;

10)y 10y 26y (3x 1)ex ;

x y cost,

y x sin t.

Вариант 9

 

 

3

 

 

1)

(1 y2 )dx (2y 1 y2 )(1 x)2 dy 0;

2)

y2 3xy 3x2 y 0;

3) y

y

2ln x 1;

x

128

4)

y

 

 

2y

 

 

2 y

 

 

5)

yy

 

 

 

 

 

 

1);

 

 

 

x

cos2 x

;

 

 

y ( y

 

 

 

6)

(ex y sin y) dx (ey x cosy x) dy 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

IV

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

y

y , y(2)

1;

8)

y

 

 

y

0;

 

 

 

0 , y (2)

 

 

 

 

 

9)

y 4y ctg 2x;

 

10)

 

y y 3cos x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5y 2z 40e

x

,

11) 4y 4y y x2 4e2x ;

 

12)

y

 

 

 

 

 

y 6z 9e x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 10

1)(2xy2 x)dx (3y x2 у)dy 0;

2)(x y)dx (x y)dy 0;

3)

y

 

2y

ex (x

1)2 ;

 

4)

y

xy

 

x y;

 

 

x 1

 

x2 1

 

 

5)

xy y

1

 

6)

2xcos2 ydx (2y x2sin 2y) dy 0;

x 0;

 

7)

y

 

 

 

,

 

 

1;

8)

y

 

8y 0;

 

 

 

2yy

y(0) y (0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

y

 

4y

 

29y 26e

x

 

9)

y

4y cos 2x

;

 

10)

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y,

 

 

11) y 4y 2x 5 xe3x ;

12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4y.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) ( xy x) dy ydx 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

2) xy

y x tg x ;

 

 

 

 

 

 

 

3)

xy y ex ;

 

 

 

 

4)

 

y y y2cos x 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

5) 2xydy (x2 y2 2x)dx 0;

 

6) y

( y )

 

 

 

1 y 0;

 

 

129