- •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
Ответы: |
22.1 1) |
|
|
3 |
|
; |
2) |
5 |
|
|
/ 6 |
; π3) |
|
4 |
π(8 |
|
|
−7); 4) |
18π; |
|
5) |
|
2 |
πR3 |
|
|
; |
|
6) |
64π/105; |
7) 10; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
35 |
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
π; 4) |
55 / 3; π5) |
πb5 |
|
16π |
; 7) 32π; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8) 16/ 3; 9) 256π. 22.2 1) 16 / 315 ; 2) |
|
|
|
|
|
πr2 |
; 3) |
|
|
2 |
; 6) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
15 |
|
|
3 |
|
|
|
2 |
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
8) 81π; 9) 16π. 22.3 1) |
|
0;0; |
3 |
|
|
|
; 2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
; |
16 |
; |
16 |
|
|
|
|
3 |
|
(0;0;3); |
|||||||||||||||||||||||||
|
8 |
R |
0;0; |
|
5 |
; 3) (0;3;0); 4) |
|
5 |
5 |
|
5 |
; 5) |
0;0; |
2 |
; 6) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
0;0; |
3 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
7) |
8 |
; |
8) 0;0; |
2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
2 |
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8π |
|
|
|
|
|
|
32π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
22.4 1) Iox = γ0πhR |
|
|
|
|
|
h |
|
+ |
|
|
|
|
|
; 2) Ixy |
|
= Ixz = |
|
|
|
, I yz |
= |
|
|
|
, Iox = 32π, Ioy |
= Ioz = 34π ; |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3) Ixy |
= |
πc5 |
, Ixz = I yz |
|
= |
πc5 |
|
, Iox = Ioy = |
|
πc5 |
|
|
|
|
= |
|
πc5 |
, |
Io |
= |
3πc5 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
5 |
|
|
20 |
|
|
|
|
4 |
|
, Ioz |
|
|
10 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
22.5 1) 19 |
|
π ; 2) 266; 3) 3π/ 2 . 22.6 1) 256kπ; 2) 5 |
|
πhr2 |
|
(2h2 |
+3r2 ); |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
/ 6 . π22.7 1) |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2) Ixy |
= 64, Ixz = 8; I yz |
=18, Ix = 72, I y |
|
|
= 82, Iz |
= 26, Io = 90 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3) Ixy = Ixz |
= I yz = |
a5 |
|
, Ix = I y |
= Iz = |
a5 |
|
, Io = |
a5 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
60 |
30 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
4) I |
xy |
= I |
xz |
= πa5 |
, |
I |
yz |
|
= πa5 |
, |
I |
x |
= πa5 |
|
, |
|
I |
y |
= I |
z |
= πa5 |
. 22.8 x |
= 0, y |
c |
= 0, z |
c |
= 3 a(1+cos α). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Занятие 23. Криволинейные интегралы I рода
Аудиторные задания
23.1 Вычислить криволинейные интегралы по указанным кривым: 1) ∫xdl , где L – парабола y = x2 (1 ≤ x ≤ 2).
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
∫ |
|
|
dl |
, где L – отрезок прямой y = |
1 |
x − 2 , заключенный между точками A(0;−2) и |
||||
|
L x − y |
|
2 |
|
|
||||||
B(4;0). |
|
|
|
|
|
||||||
|
∫ |
|
|
sin3 x |
|
|
|
π |
|||
3) |
|
|
|
|
|
dl , где L – дуга косинусоиды |
y = cos x 0 ≤ x ≤ |
. |
|||
1+sin2 x |
|||||||||||
|
L |
|
|
|
2 |
||||||
4) |
∫ |
|
|
|
dl , где L – первая арка циклоиды x = a(t −sin t), y = a(1−cost), a > 0 . |
||||||
|
|
2y |
|||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5) ∫x2 ydl , где L – часть окружности, лежащая в первом квадранте.
L
229
6) |
∫xyzdl , где L – отрезок прямой между точками A(1;0;1) |
и B(2;2;3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
t |
|
от O(0;0;0) до |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|||||||||||||||
|
∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
7) |
|
|
|
|
|
|
dl |
, где L – дуга линии x = t, |
y = |
|
|
|
, z |
= |
|
|
|
|
|
|
|
B |
2 ; 2 ; |
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
x +3z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
8) |
∫dl , где L – кардиоида ρ = a(1−cosϕ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9) |
∫ |
(x + y)dl , где L – дуга лемнискаты Бернулли ρ2 = cosϕ, − |
π |
≤ ϕ ≤ |
π |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
10) ∫ |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
x |
+ y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin 2ϕ, 0 ≤ ϕ ≤ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
arctg |
|
|
dl , где L – дуга кривой ρ = a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Домашние задания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
23.2 Вычислить следующие криволинейные интегралы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1) |
∫ |
|
|
|
|
dl |
|
|
|
|
|
, |
|
где L – отрезок прямой y = 2x −2 , заключенный между точками A(0;−2) и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
x + 2y +5 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
B(1;0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2) |
∫ |
|
|
|
cos2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
dl , где L – дуга синусоиды y = sin x (0 ≤ x ≤ π). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1+cos2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
3) |
∫ |
|
|
|
|
|
dl |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, где L – отрезок прямой, соединяющий точки O(0;0) |
и A(1;2). |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
|
x2 + y2 + 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
4) |
∫ |
ydx − xdy |
, где L – окружность x = a cost, y = asin t |
|
(в положительном направлении). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
x2 + y2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = a(cost +t sin t), |
|
|
(0 ≤ t ≤ 2π). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
5) |
∫ |
|
|
x2 + y2 dl , где |
L – кривая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y = a(sin t −t cost), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
6) |
|
∫ |
|
|
|
|
x |
2 |
+ y |
2 |
|
L |
– |
первый |
виток |
конической |
|
|
|
винтовой |
|
линии |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2z − |
|
|
|
|
|
|
dl , где |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x = t cost, y = t sin t , z = t, 0 ≤ t ≤ 2π . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 t2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
∫xyzdl , где L – дуга кривой: |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
, (0 ≤ t ≤1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
7) |
x = |
, y = t , |
z = |
|
|
|
t3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8) |
∫xy2dl , где L – отрезок прямой между точками O(0;0) и A(4;3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9) |
∫ |
|
|
x2 + y2 |
dl , где L – верхняя половина кардиоиды ρ = a(1+cosϕ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
230
10) ∫(x + y)dl , где L – лепесток лемнискаты ρ = 
sin 2ϕ , расположенной в I координат-
L
ном углу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Ответы: 23.1 1) |
|
|
1 |
(17 |
|
−5 |
|
|
|
|
|
); 2) |
|
ln 2 ; 3) |
2 |
; 4) |
4πa |
|
|
|
; 5) 27; 6) 12; 7) |
|
|
1 |
|
; 8) |
8a; |
||||||||||||||||||||||
|
|
17 |
|
|
|
5 |
5 |
|
|
a |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
24 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
9) |
|
|
2 |
; |
10) |
a |
|
π |
. |
23.2 |
1) |
|
|
|
|
5 |
ln6 ; |
2) |
|
π |
; |
3) |
|
ln |
3 + 5 |
|
; 4) − 2π; 5) |
a |
|
|
(1+ 4π2 )2 |
−1 ; |
|||||||||||||||||
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
(1+ |
|
|
|
3 |
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16a |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
6) |
|
3 |
2π2 )2 |
−1 ; 7) |
143 |
|
; 8) 45; |
9) |
3 |
; 10) 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Занятие 24. Криволинейные интегралы II рода Аудиторные задания
24.1 Вычислить криволинейные интегралы по указанным кривым:
1) |
∫(xy −1)dx + x2 ydy от точки A(1;0) до точки B(0;2) по прямой 2x + y = 2. |
|
L |
2) |
∫xdx + ydy +(x + y −1)dz , где L – отрезок прямой, соединяющий точки A(1;1;1) и |
|
L |
B(2;3;4).
3) ∫(xy −1)dx + x2 ydy , где L – дуга эллипса x = cost, y = 2sin t от точки A(1;0) до точки
L
B(0;2).
4) ∫2xydx + y2dy + z2dz , где L – дуга одного витка винтовой линии
L
x= cost, y = sin t, z = 2t; A(1;0;0); B(1;0;4π).
24.2Применяя формулу Грина, вычислить криволинейные интегралы:
1) |
∫2(x2 + y2 )dx + (x + y)2dy , |
где L – контур треугольника с вершинами в |
точках |
||
|
L |
|
|
||
A(1;1), B(2;2), C(1;3), пробегаемый против часовой стрелки. |
|
||||
2) |
∫ |
y |
dx + 2ln xdy , где L |
–треугольник, сторонами которого являются |
прямые |
|
|||||
|
L x |
|
|
||
y = 4 −2x; x =1; y = 0 .
3) ∫− x2 ydx + xy2dy , где L – окружность x2 + y2 = a2 (в положительном направлении).
L
24.3 Проверить зависимость интегралов от пути интегрирования:
231
1) ∫(x + 2x3 y2 − y4 )dx + (y2 −3x2 y3 + 4xy)dy . |
2) ∫(4x3 −12x2 y)dx + (5y4 − 4x3 )dy . |
L |
L |
3) ∫(xy3 + x2 − 2y2 )dx + (y5 −3x3 y2 + x4 )dy . |
|
L |
|
Домашние задания
24.4 Вычислить следующие криволинейные интегралы по указанным кривым:
1) ∫(x2 + y2 )dx + 2xydy , где L – дуга кубической параболы y = x3 , от точки O(0;0) до точ-
L
ки A(1;1).
2) ∫(x + y)dx + (x − y)dy , где L – дуга параболы y = x2 , лежащая между точками A(−1;1) и
L
B(1;1).
3) ∫xy2dx + yz2dy − x2zdz , где L – отрезок прямой OB, O(0;0;0), B(− 2;4;5).
L
4) ∫ y2dx + x2dy , где L – верхняя половина эллипса, пробегаемая по ходу часовой стрелки
L
x= acost, y = bsin t .
24.5Применяя формулу Грина, вычислить следующие криволинейные интегралы:
1) |
∫ |
1 arctg |
y |
dx + |
2 |
arctg |
x |
dy , где L – замкнутый контур, составленный дугами двух ок- |
||||||
|
|
|
||||||||||||
|
L |
x |
|
x |
y |
y |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ружностей |
x2 + y2 =1; x2 + y2 = 4 (y > 0) |
и отрезками прямых y = x |
и y = |
|
|
x (y > 0), за- |
||||||||
|
3 |
|||||||||||||
ключенных между этими окружностями. |
|
|
|
|
|
|||||||||
2) |
∫ y2dx +(x + y)2dy , |
где L – |
контур треугольника |
ABC |
с вершинами |
|||||||||
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A(a;0), B(a;a), C(0;a).
3) ∫y(1− x)2 dx + (1+ y2 )xdy , где L – окружность x2 + y2 = 4, пробегаемая в положитель-
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ном направлении обхода. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
24.6 Найти функцию z по ее полному дифференциалу: |
|
||||||||||||||
|
|
1 |
|
y |
|
|
1 |
|
x |
|
|
exy ((1+ xy)dx + x2dy). |
|||
1) |
dz = |
− |
dx + |
− |
dy . |
2) dz = sin(x + y)(dx + dy). 3) |
|||||||||
|
|
2 |
|
|
2 |
||||||||||
|
|
y |
x |
|
|
x |
|
y |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
232
