- •ПЕРЕЧЕНЬ МАТЕРИАЛОВ
- •ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
- •1 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ МНОГИХ ПЕРЕМЕННЫХ
- •1.1 Функции многих переменных
- •1.1.1 Основные понятия и определения
- •1.1.2 Предел функции
- •1.1.3 Непрерывность функции
- •1.2 Частные производные функции нескольких переменных. Дифференциал функции
- •1.2.1 Частные производные функции нескольких переменных
- •1.2.2 Дифференцируемость функции двух переменных
- •1.2.3 Дифференциал функции нескольких переменных
- •1.2.4 Применение дифференциалов в приближенных вычислениях
- •1.3 Дифференцирование неявных и сложных функций. Приложения частных производных
- •1.3.1 Дифференцирование неявных и сложных функций. Приложения частных производных
- •1.3.2 Касательная плоскость и нормаль к поверхности
- •1.3.3 Вектор-градиент. Производная функции по направлению вектора
- •1.4 Частные производные и дифференциалы высших порядков. Формула Тейлора
- •1.4.1 Частные производные высших порядков
- •1.4.2 Дифференциалы высших порядков функции нескольких переменных
- •1.4.3 Формула Тейлора для функции нескольких переменных
- •1.5 Исследование функции на экстремум. Условный экстремум. Наибольшее и наименьшее значение функции в замкнутой области
- •1.5.1 Локальные экстремумы функций нескольких переменных
- •1.5.2 Условный экстремум
- •1.5.3 Наибольшее и наименьшее значение функции в замкнутой области
- •1.6 Метод наименьших квадратов
- •2 НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
- •2.1 Основные понятия
- •2.2 Основные свойства неопределенного интеграла
- •2.3 Замена переменной в неопределенном интеграле
- •2.4 Формула интегрирования по частям в неопределенном интеграле
- •2.5.1 Основные понятия. Разложение рациональных дробей в сумму простейших дробей
- •2.5.2 Правило отыскания коэффициентов
- •2.5.3 Интегрирование простейших рациональных дробей
- •2.6.1 Интегрирование тригонометрических функций
- •2.6.2 Интегрирование дробно-линейных иррациональностей
- •2.6.3 Биномиальный дифференциал и его интегрирование
- •2.6.4 Интегралы от квадратичных иррациональностей
- •2.6.5 Тригонометрические подстановки при интегрировании иррациональностей
- •2.6.6 Примеры на подстановки Чебышева
- •3 ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
- •3.1 Понятие определенного интеграла
- •3.2 Геометрический и физический смысл определенного интеграла
- •3.2.1 Площадь криволинейной трапеции
- •3.2.2 Работа переменной силы
- •3.3 Свойства определенного интеграла
- •3.4 Оценки интегралов. Формула среднего значения
- •3.5 Условия существования определенного интеграла
- •3.6 Определенный интеграл с переменным верхним пределом
- •3.7 Формула Ньютона-Лейбница
- •3.8 Замена переменной в определенном интеграле
- •3.9 Формула интегрирования по частям в определенном интеграле
- •3.10 Несобственные интегралы
- •3.10.2 Несобственный интеграл II рода (интеграл от разрывной функции)
- •3.11 Геометрические и механические приложения определенного интеграла
- •3.11.1 Вычисление площадей в прямоугольных координатах
- •3.11.2 Площадь криволинейного сектора в полярных координатах
- •3.11.3 Длина дуги кривой
- •3.11.5 Объем тела вращения
- •3.11.7 Вычисление работы с помощью определенного интеграла
- •3.11.8 Координаты центра масс
- •4.2 Основные свойства определенного интеграла по фигуре
- •4.3.1 Определение двойного интеграла. Геометрический и физический смысл
- •4.3.2 Основные свойства двойного интеграла
- •4.4 Тройной интеграл, его свойства. Геометрический и физический смысл тройного интеграла. Вычисление тройного интеграла в декартовой системе координат
- •4.4.2 Вычисление тройного интеграла в декартовой системе координат
- •4.5 Замена переменных в кратных интегралах
- •4.5.1 Замена переменных в двойном интеграле
- •4.6 Приложение кратных интегралов
- •4.6.1 Приложение двойного интеграла
- •4.6.2 Приложение тройного интеграла
- •4.7 Криволинейные интегралы I рода
- •4.7.1 Определение криволинейного интеграла I рода
- •4.7.2 Основные свойства КРИ-I
- •4.7.3 Вычисление КРИ-I
- •4.8 Криволинейные интегралы II рода
- •4.8.1 Определение криволинейного интеграла II рода
- •4.8.2 Cвойства КРИ-II
- •4.8.3 Вычисление КРИ-II
- •4.8.4 Формула Грина
- •4.8.5 Условия независимости КРИ-II от пути интегрирования
- •4.8.6 Восстановление функции по ее полному дифференциалу
- •4.9 Приложения криволинейных интегралов
- •4.9.2 Приложения КРИ-II
- •4.10 Поверхностные интегралы I рода
- •4.10.1 Определение поверхностного интеграла I рода
- •4.10.2 Основные свойства поверхностного интеграла I рода
- •4.10.3 Вычисление поверхностного интеграла I рода
- •4.11 Поверхностные интегралы II рода
- •4.11.1 Ориентация поверхности
- •4.11.2 Нормаль к поверхности
- •4.11.3 Определение поверхностного интеграла II рода
- •4.11.4 Свойства поверхностного интеграла II рода
- •4.11.5 Вычисление поверхностного интеграла II рода
- •4.11.6 Формула Остроградского
- •4.11.7 Формула Стокса
- •4.12 Приложения интегралов по поверхности
- •4.12.1 Приложения поверхностных интегралов I рода
- •4.12.2 Приложения поверхностных интегралов II рода
- •5 ТЕОРИЯ ПОЛЯ
- •5.1 Скалярное поле и его характеристики
- •5.2 Векторное поле и его характеристики
- •5.3 Потенциальное векторное поле. Операторы Гамильтона и Лапласа
- •6 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ
- •6.1 Общие понятия
- •6.2 Дифференциальные уравнения I порядка
- •6.3 Уравнения с разделяющимися переменными
- •6.4 Однородные уравнения
- •6.5 Линейные уравнения
- •6.5.1 Интегрирование линейного однородного уравнения
- •6.5.2 Интегрирование линейного неоднородного уравнения
- •6.6 Уравнение Бернулли
- •6.7 Дифференциальные уравнения в полных дифференциалах
- •6.8 Линейные однородные ДУ высших порядков. Определитель Вронского
- •6.9 Дифференциальные уравнения II порядка, допускающие понижение порядка
- •6.12 Метод вариации произвольных постоянных
- •6.13 Системы дифференциальных уравнений
- •6.14 Системы линейных дифференциальных уравнений
- •ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ МНОГИХ ПЕРЕМЕННЫХ
- •НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
- •Занятие 7. Неопределенный интеграл. Метод непосредственного интегрирования
- •Занятие 12. Интегрирование тригонометрических выражений
- •Занятие 13. Интегрирование иррациональных выражений
- •ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ
- •Занятие 14. Вычисление определенных интегралов
- •Занятие 15. Приложения определенных интегралов
- •ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ МНОГИХ ПЕРЕМЕННЫХ
- •Занятие 17. Двойной интеграл. Его вычисление в декартовой системе координат
- •Занятие 19. Приложения двойного интеграла
- •Занятие 21. Замена переменных в тройном интеграле
- •Занятие 22. Приложения тройного интеграла
- •Занятие 23. Криволинейные интегралы I рода
- •Занятие 25. Приложения криволинейных интегралов
- •Занятие 26. Поверхностные интегралы I рода
- •Занятие 30. Поток векторного поля. Циркуляция. Потенциальное поле
- •ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ
- •Занятие 31. Дифференциальные уравнения первого порядка. Уравнения с разделяющимися переменными и однородные
- •Занятие 32. Линейные дифференциальные уравнения первого порядка, уравнения Бернулли и в полных дифференциалах
- •Занятие 33. Дифференциальные уравнения высших порядков, допускающие понижения порядка
- •Занятие 34. Линейные однородные и неоднородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами. Метод Лагранжа
- •Занятие 35. Линейные неоднородные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами с правой частью специального вида
- •ТИПОВОЙ РАСЧЕТ № 1 «ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ МНОГИХ ПЕРЕМЕННЫХ»
- •ТИПОВОЙ РАСЧЕТ № 2 НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ И ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛЫ
- •ТИПОВОЙ РАСЧЕТ № 3 ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ МНОГИХ ПЕРЕМЕННЫХ
- •ТИПОВОЙ РАСЧЕТ № 4 ОБЫКНОВЕННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ И СИСТЕМЫ ДУ
- •ТЕСТ «ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ. ПРИЛОЖЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕННОГО ИНТЕГРАЛА»
- •КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2
- •ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
- •ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ 1 КУРСА (2 СЕМЕСТР)
- •ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИХ ПОСОБИЙ
|
|
|
|
|
|
16(4 |
|
−1) |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
5 |
|
7 |
|
||||
Ответы: 20.2 1) 18,5; 2) 0; 3) |
2 |
; 4) |
. |
|
1) abc(a +b +c); 2) |
|
; 3) |
; |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
20.3 |
|
ln 2 − |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
5 |
|
|
5 |
2 |
192 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|||||||||
|
|
|
a2 |
|
b2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
64 |
|
6 |
|
|
16(4 |
|
−1) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||
4) 3π; 5) 11; 6) |
πab |
|
|
|
+ |
|
; 7) |
431π |
/ 420 |
; 8) |
|
; 9) |
|
; |
10) |
|
|
|
|
|
; 11) 30. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
35 |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
20.4. |
1) |
|
|
1 |
|
|
|
; |
|
2) |
56. 20.5 |
|
1) |
|
1 |
|
|
; 2) |
a3h / b ; 3) |
|
1 ; |
4) |
0; 5) a5 /15 ; 6) |
|
1 |
; 7) 9; 8) |
9 |
; |
|||||||||||||||||||||
12 |
|
|
364 |
|
|
180 |
4 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
9) |
|
1 |
ln14 − |
|
|
1 |
|
|
ln10 + |
|
1 |
|
ln 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
24 |
12 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Занятие 21. Замена переменных в тройном интеграле |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аудиторные задания |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
21.1 Вычислить тройной интеграл, переходя к цилиндрическим координатам: |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1) |
∫∫∫(x2 + y2 + z)4 dxdydz |
|
|
|
|
V : |
z = x2 + y2, z = c (c > 0); |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
∫∫∫x2 y2 (1−2z)dxdydz |
|
|
|
|
V : |
x2 + y2 =1, z = x2 + y2, z = 0 ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3) |
∫∫∫(5x −3z)dxdydz |
|
|
V : |
|
x2 + y2 =1, 2x −3y + z = 0, z = 4; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) |
∫∫∫(R2 − x2 − y2 )4 dxdydz |
|
|
|
V : |
x2 + y2 = 2Ry, x2 + y2 = 4Ry, z = 0, z = 4 ; |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5) |
∫∫∫(x2 + z2 )dxdydz |
|
|
V : |
|
2y = x2 + z2, y = 2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫∫∫(x + y + z)2 dxdydz |
|
|
|
|
|
2Rz = x2 + y2, z = |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
6) |
|
|
|
|
V : |
|
3R2 − x2 − y2 |
; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 + y2 = 2x, y = 0, z = 0, z = a ; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
7) |
∫∫∫z |
|
|
|
|
|
x2 + y2 |
dxdydz V : |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8) |
∫∫∫x2 y2 dxdydz |
|
|
|
|
|
V : |
|
x2 + y2 ≤1, z ≤ x2 + y2, z ≥ 0 ; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9) |
∫∫∫(x2 + y2 + z2 )3 dxdydz |
|
|
|
V : |
x2 + y2 =1, y = 0, y =1. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21.2 Вычислить тройной интеграл, переходя к сферическим координатам: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
y2 |
|
z2 3 |
|
|
|
|
|
|
x2 |
y2 |
z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
1) |
∫∫∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
+ |
|
|
|
|
dxdydz |
|
V : |
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
=1; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
b |
2 |
|
c |
2 |
|
a |
2 |
|
b |
2 |
c |
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
dxdydz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2) |
∫∫∫ |
|
|
(x2 + y2 + z2 )3 |
|
|
|
V : |
x2 + y2 + z2 ≤ R2, z ≥ 0; |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
225
3) |
∫∫∫(x2 + y2 + z2 )n dxdydz |
|
V : |
|
x2 + y2 + z2 ≤ R2 ; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) |
∫∫∫(x2 + y2 + z2 )3 dxdydz |
|
V : |
|
x2 + y2 + z2 ≤1; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
y2 |
z2 n |
|
|
|
|
x2 |
y2 |
z2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
5) |
∫∫∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1; |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
2 |
+ |
|
b |
2 |
+ |
|
c |
2 |
dxdydz |
|
a |
2 |
+ |
|
b |
2 |
+ |
c |
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
V |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
6) |
∫∫∫(3z2 − x2 − y2 )3 dxdydz |
|
V : |
|
x2 + y2 + z2 = 4 ; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7) |
∫∫∫(3z2 − x2 − y2 )dxdydz |
|
V : |
|
x2 + y2 + z2 = 2Rz ; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8) |
∫∫∫ dxdydz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V : |
|
x2 + y2 + 4z2 =1. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Домашние задания |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
21.3 Вычислить тройной интеграл, переходя к цилиндрическим координатам: |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1) |
∫∫∫z dxdydz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V : |
|
z2 = x2 + y2, z = 0 ; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
∫∫∫ |
|
|
|
xydxdydz |
|
|
|
|
|
|
V : |
|
z = x2 + y2, y ≥ 0, x ≥ y, z = 4 ; |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
(x2 + y2 )3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
3) |
∫∫∫(x2 + y2 + z2 )dxdydz |
|
V : |
|
x2 + y2 = 4, x = 0, x = 3 . |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21.4 Вычислить тройной интеграл, переходя к сферическим координатам: |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 + y2 + z2 ≤ 9 ; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
1) |
∫∫∫ |
|
|
|
x2 + y2 + z2 |
dxdydz |
|
V : |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
∫∫∫(x2 + y2 + z2 )3 dxdydz |
|
V : |
|
x2 + y2 + z2 ≤10, x ≥ 0, y ≥ 0, z ≥ 0 ; |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3) |
∫∫∫xyz2 dxdydz |
|
|
|
|
|
|
V : |
|
x2 + y2 + z2 =1, x ≥ 0, y ≥ 0, z ≥ 0 ; |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) |
∫∫∫ |
|
|
|
|
|
|
dxdydz |
|
|
|
|
|
|
V : |
|
x2 + y2 + z2 ≤ R2, y = 0 (y ≥ 0). |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
x2 + y2 + z2 +1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Ответы: 21.1 1) |
|
|
31 |
πc6 ; 2) π/160 ; 3) |
−133π |
; 4) |
−78R4 ; 5) 16π/ 3; 6) πR5 (108 |
|
−97)/ 30 ; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7) 8a2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
431π |
|
|
|
4π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
πR6 |
4π |
R2n+3 ; 4) |
|
|
|||||
/ 9 ; |
|
|
8) π/ 32 ; |
9) |
|
|
|
. 21.2 |
1) |
|
|
|
abc |
; |
2) |
|
|
|
; 3) |
|
928 / 315π; |
|||||||||||||||||||||
|
|
420 |
|
9 |
|
|
|
3 |
2n + 3 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
226
|
|
4πabc |
|
|
|
128π |
|
|
64πR5 |
4 |
|
|
|||
5) |
|
|
|
; |
6) |
|
|
; 7) |
|
; 8) 2π/ 3 . 21.3 1) a / 4π; 2) |
|
; 3) |
60π. 21.4 1) 81π; |
||
|
2n + 3 |
15 |
15 |
3 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
5000 |
|
π |
; 3) |
1 |
|
|
|
|
|
|||||
2) |
10 |
|
; 4) 2π(R − arctg R +1). |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
9105
Занятие 22. Приложения тройного интеграла
Аудиторные задания
22.1 Вычислить с помощью тройного интеграла объем тела, ограниченного поверхностями:
1) z = x2 + y2, z = 2x2 + 2y2, y = x2, y = x ; |
2) z = |
x2 + y2 |
, z + x2 + y2 = 2 ; |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
3) x2 + y2 = 2z, z = |
8 − x2 − y2 |
; |
|
4) x2 + y2 ≥ 4, 4z ≤16 − x2 − y2, z ≥ 0; |
||||||||||||
5) x2 + y2 + z2 ≤ R2, |
x2 + y2 ≤ |
z2 |
; |
6) (x2 + y2 + z2 )3 = (x2 + y2 )2 ; |
||||||||||||
3 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
x2 |
y2 |
z2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
7) |
|
|
+ |
|
+ |
|
|
= xyz ; |
8) |
z = y2 − x2, z = |
0, y = 0, y = 2 ; 9) y = x2 + z2, y = 2 . |
|||||
|
|
|
||||||||||||||
|
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
22.2 Вычислить массу тела с плотностью γ, ограниченного поверхностями: |
||||||||||||||||
1) |
x = 0, y = 0, z = 0, x + y + z −2 = 0, γ = x2 yz ; |
|||||||||||||||
2) |
x2 + y2 + z2 ≤ r2, |
z ≥ 0, γ = x2 + y2 ; |
|
|
|
|||||||||||
3)9x2 + 2y2 +18z2 =18, γ = (x2 + y2 )
x2
2 + y2
9 + z2 ;
4)z = x2 +10y2, z = 20 − x2 −10y2 , γ в каждой точке равна квадрату расстояния от точки до оси OZ;
5) by = x2 + z2, |
|
y = b, γ = x2 + z2 ; |
6) x2 + y2 =1, z = 0, z = 2, γ = (x2 + y2 + z2 )2 ; |
||||||||||||||||||||
7) x2 + z2 = y, |
|
y = 4, γ = x2 + y2 + z ; |
8) x2 + y2 + z2 = 9, γ = |
|
; |
||||||||||||||||||
|
x2 + y2 + z2 |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
x2 |
|
y2 |
z2 |
|
|
|
|
|
x2 |
y2 |
z2 3 |
|
|
|
||||||||
9) |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
=1, |
γ = |
|
|
+ |
|
+ |
|
. |
|||||||
|
16 |
|
9 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
16 |
|
|
9 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|||||||||||
22.3 Определить координаты центра масс тела, если: |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2) z = |
|
, 4 −4z = x2 + y2, γ =1; |
||||||||||||||
1) γ = C − const, |
z = |
R2 − x2 − y2 |
; |
|
|
|
4 − x2 − y2 |
||||||||||||||||
3) 4y = x2 + z2, y = 4 ; |
|
|
|
|
|
4) x + y + z = 4, x = 0, y = 0, z = 0, γ = x + y + z ; |
|||||||||||||||||
5) x2 + y2 = 9, z = 0, z = 3, γ = x2 + y2 ; |
|
6) x2 + y2 = 4z, z = 0, z = 4, γ = z + x2 + y2 ; |
|||||||||||||||||||||
227
7) |
x2 |
+ |
y2 |
+ |
z2 |
=1, z = 0, γ = const ; |
8) z2 − x2 − y2 = 0, z = 2, γ = const . |
4 |
|
|
|||||
|
9 |
1 |
|
|
|||
22.4 Вычислить момент инерции:
1)прямого кругового цилиндра высотой 2h радиуса R относительно диаметра среднего сечения, γ = γ0 ;
2)однородного тела относительно координатных плоскостей, координатных осей и нача-
ла координат, если V : z2 + y2 = 4, x = 0, x = 2 ;
3) V : x2 + y2 = z2 (z ≥ 0), z = C (C > 0).
Домашние задания
22.5 С помощью тройного интеграла найти объем тела, ограниченного поверхностями:
1) |
x2 + y2 + z2 = 4, x2 + y2 + z2 = 9, x2 + z2 = y2 (y ≥ 0); |
||
|
|
||
2) |
x2 + y2 =10x, x2 + y2 =13x, z = |
x2 + y2 |
, z = 0, y ≥ 0; |
3) |
x2 + y2 = 2x, z = x2 + y2, z = 0 . |
||
22.6 Найти массу тела, ограниченного заданными поверхностями (плоскостями) с плотностью γ:
1) x2 + y2 + z2 =16, γ = k 
x2 + y2 + z2 ;
2) z = 2 − x2 − y2, z2 = x2 + y2, z ≥ 0, γ =1.
22.7 Вычислить момент инерции:
1)круглого конуса относительно диаметра основания;
2)однородного тела, ограниченного указанными поверхностями, относительно координатных плоскостей, координатных осей и начала координат
V : 2x +3y = 6, x = 0, y = 0, z = 0, z = 4 ;
3) V : x + y + z = a (a > 0), x = 0, y = 0, z = 0 ; 4) V : ax = y2 + z2, x = a .
22.8 Вычислить координаты центра масс тела, ограниченного сферой радиуса a и конической поверхностью с углом при вершине 2α, если вершина конуса совпадает с центром сферы (ось конуса принята за ось Oz, вершина помещена в начале координат).
228
