Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Математика. Часть 2.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
4.84 Mб
Скачать

ТИПОВОЙ РАСЧЕТ № 3 ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ МНОГИХ ПЕРЕМЕННЫХ

Вариант 1

1.Найти площадь фигуры, ограниченной линиями x2 + y2 = 4 и y2 = 4(1x) (вне параболы).

2.Вычислить массу тела, ограниченного поверхностями x2 + y2 + z2 = 4; x2 + y2 = 3z , если плотность в каждой точке равна аппликате точки.

3.

Вычислить

 

dS

 

по отрезку прямой y =

1 x 2 от точки

A(0,2) до точки

B(4,0).

 

 

 

 

L

x2 + y2

 

 

2

 

 

4.

Вычислить xydx по дуге синусоиды y = sin x от x = π до x = 0.

 

 

L

 

 

 

 

 

 

5.Вычислить площадь части поверхности x + 6y + 2z =12 , лежащей в первом октанте.

6.Вычислить поток вектора a = (x + y)i + (y x) j + zk через поверхность шара единичного радиуса с центром в начале координат.

Вариант 2

1. Найти массу фигуры, ограниченной линиями y = x2 ; x + y = 2 , если плотность ее в каждой точке равна ординате этой точки.

2.

Найти объем тела, ограниченного поверхностями

z =1x2 y2 ; y = x; y = x

 

, располо-

3

женного в первом октанте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x = a(cost +t sin t),

(0 t 2π).

3.

Вычислить x2 + y2 dl , где L – кривая,

 

 

 

L

y = a(sin t t cost),

 

 

 

 

 

 

1

 

y

 

 

 

x

 

4.

Найти функцию z по ее полному дифференциалу

d z =

dx + 1

dy .

 

 

2

 

2

 

 

 

y

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

5.

Вычислить ∫∫xdyd z + ydxd z + zdxdy , где S положительная сторона поверхности куба, ог-

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раниченного плоскостями x = 0; y = 0; z = 0; x = 4; y = 4; z = 4. Вычислить непосредственно и с помощью формулы Остроградского.

6. Найти div(grad u), где u = sin(x + y + z).

276

 

 

 

 

 

Вариант 3

 

 

 

 

1.

Найти массу фигуры, ограниченной параболой y =1 x2

и осью Ox, если плотность

γ (x, y)= x2 y2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Найти объем тела, ограниченного поверхностями x2 + y2 = 2x ; z = x2 + y2; z = 0 .

3.

Вычислить xdl по параболе y = x2 от точки (1,1) до точки (2,4).

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить 2(x2 + y2 )dx + (x + y)2 dy , применяя формулу Грина, где C – контур тре-

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

угольника с вершинами в точках A(1,1), B(2,2),C(1,3), пробегаемый против часовой стрелки.

 

 

 

 

 

dS , где S – поверхность конуса

z2 = x2 + y2 , ограниченного

5.

Вычислить ∫∫

x2 + y2 + z2

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плоскостями z = h; z = 0 .

 

 

 

 

6.

Найти rotF , если F = y2i x2 j + z2k .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 4

 

 

 

 

1.

Найти массу половины круга радиуса R с центром в начале координат, лежащей в области

y 0 , если плотность равна квадрату полярного радиуса.

 

 

 

 

2.

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями z = 4 y2 ; y =

x2

; x = 0; z = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3.

Вычислить (3x 5y + z + 2)dl , где l – отрезок прямой между точками A(4,1,6) и B(5,3,8).

 

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Поле образовано силой F = yi + aj . Определить работу при перемещении массы m по

 

 

 

 

 

 

x = a cost

, лежащим в I четверти.

контуру, образованному осями координат и эллипсом

 

 

 

 

 

 

 

y = bsin t

 

 

 

 

Найти площадь поверхности части конуса z =

 

, заключенного внутри цилиндра

5.

x2 + y2

x2 + y2 = 2x.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти div[u,v], где u = xi + 2yj zk ; v = yi 2zj + xk .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 5

 

 

 

 

 

 

 

 

dxdy , где D – круг: x2 + y2 = ax.

 

 

 

 

1.

Вычислить ∫∫

 

a2 x2 y2

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями z = x2;3x + 2y =12; z = 0, y = 0.

 

 

277

 

 

 

 

 

 

3. Вычислить массу одной арки циклоиды x = a(t sin t); y = a(1cost), если плотность в каждой точке кривой равна ординате точки.

4. Вычислить (xy y2 )dx + xdy от точки A(0,0) до точки B(1,2) по кривой y = 2x . l

5. Вычислить ∫∫xdydz + ydxdz + zdxdy , где S – внешняя сторона поверхности куба, ограни-

S

ченного плоскостями x = 0, x =1, y =1, z = 0, z =1, с помощью формулы Остроградского.

6.

Найти rot(r , a )r , где r = xi + yj + zk; a = i + j + k .

 

 

 

 

Вариант 6

 

 

 

Вычислить ∫∫D

ln(x2 + y2 )

 

 

 

1.

x2 + y2 dxdy , где область D – кольцо между окружностями радиусов e и

1 с центром в начале координат.

 

 

 

2.

Вычислить

массу

тела,

ограниченного

поверхностями

2x + 2y + z 6 = 0; x = 0; y = 0; z = 0 , если плотность в каждой его точке равна абсциссе этой точки.

3. Вычислить sin2 xcos3 x dl , где L – дуга кривой y = ln cos x

 

0 x

π

 

4

.

L

 

 

 

 

 

 

 

4.Найти функцию z по ее полному дифференциалу dz = sin(x + y)(dx + dy).

5.Вычислить ∫∫(y2 + z2 )dxdy, где S – верхняя сторона поверхности z = a2 x2 , отсечен-

S

ная плоскостями y = 0, y = b .

6. Найти циркуляцию поля F = yi по контуру окружности x = b cost, y = b + bsin t .

Вариант 7

1. Вычислить ∫∫ex2 + y2 dxdy , где область D – круг радиуса r с центром в начале координат.

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями x2 + 4y2 + z =1; z = 0 .

 

 

3.

Вычислить массу m дуги кривой

L, заданной уравнениями x =

t2

,

y = t, z =

t3

, 0 t 2 ,

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

если плотность в каждой ее точке γ =

 

1+ 4x2 + y2

.

 

 

 

 

 

 

 

278

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить,

xdx +

dy

по отрезку циклоиды x = a(t sin t); y = a(1cost)

от точки

 

 

 

l

y

y + a

 

 

t

= π до точки t

2

= π .

 

 

 

1

6

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить

 

∫∫x dydz + y dxdz + z dxdy по верхней поверхности части

плоскости

x + y + z = a , лежащей в первом октанте.

6.

Доказать, что поле F =

 

xi + yj + zk

 

является потенциальным.

 

3

 

 

 

(x2 + y2 + z2 )2

 

 

 

 

 

 

Вариант 8

1.

С помощью двойного

интеграла

найти площадь фигуры, ограниченной линиями

y = ex; y = ex; y = 2 .

 

 

 

 

2.Вычислить объем той части шара x2 + y2 + z2 = 4R2 , которая лежит внутри цилиндра x2 + y2 = R2 .

3.Найти массу дуги кривой x = t; y = 12 t2 (0 t 1), если плотность равна 2y .

4. Вычислить xdx + ydy + (x + y 1)dz , где L – отрезок прямой, соединяющий точки A(1,1,1)

L

и B(2,3,4).

5.

Найти

площадь части поверхности

y = x2 + z2 , вырезанной цилиндром z2 + x2 =1 и

расположенной в первом октанте.

 

6.

Найти

поток вектора a = yi + zj + xk

через плоскость x + y + z = a , расположенную в

первом октанте.

Вариант 9

1.С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями

ρ = 2(1+ cosϕ); ρ = 2cosϕ.

2.Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями y = x2; y + z = 2; z = 0 .

3. Найти массу дуги кривой

y =

2x

x

от точки O(0,0) до точки

 

4,

16

 

, если плотность

3

 

B

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пропорциональна длине дуги.

279

 

 

L

ydx xdy

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить

x2 + y2 , где L – окружность

x = a cost ,

y = a sin t

(в положительном на-

правлении).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

С помощью формулы Остроградского вычислить ∫∫xdydz + ydxdz + zdxdy , если S – внеш-

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

няя сторона цилиндра x2 + y2 = 4 с основаниями z = 0 и z = 3 .

 

 

 

6.

Найти rotF , если F = y2 zi + z2 xj + x2 yk .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 10

 

 

 

 

 

 

1.

С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями

y = 2x x2; y = x2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Найти массу тела, ограниченного поверхностями

x + y + z = a

2; x2 + y2 = a 2; z = 0 , ес-

ли плотность в каждой его точке равна x2 + y2 .

 

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить

 

 

(x2 + y2 + z2 )dl ,

где

L

дуга

винтовой

линии

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

x = a cost; y = a sin t; z = bt (0 t 2π).

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Найти функцию z по ее полному дифференциалу dz = exy ((1+ xy)dx + x2dy).

 

 

5.

Применяя

формулу Остроградского, вычислить

∫∫x3dydz + y3dxdz + z3dxdy ,

где S

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

внешняя сторона поверхности сферы x2 + y2 + z2 = a 2 .

 

 

 

 

 

6.

Найти циркуляцию вектора F = y2i

по замкнутой кривой, составленной из верхней по-

ловины эллипса x = a cost; y = bsin t и отрезка оси Ox .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 11

 

 

 

 

 

 

1.

Найти массу плоской фигуры, ограниченной линиями

y = 3 ; x2

+ y2 =10 ,

если плот-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

ность каждой ее точки равна абсциссе этой точки.

 

 

 

 

 

 

2.

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями hz = x2 + y2; z = h .

 

 

 

 

 

 

 

dl , где L – дуга спирали Архимеда r = aϕ (a > 0)

 

3.

Вычислить

 

x2 + y2 + a 2

между точ-

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ками O(0,0); A(a 2 , a ).

280

4.

Вычислить

с

помощью

формулы

Грина

y

dx + 2ln xdy ,

 

 

 

 

 

 

 

C x

где C – треугольник, сторонами которого являются прямые y = 4 2x; x =1; y = 0 .

5.

Вычислить ∫∫z2dS , где S – часть плоскости x + y + z =1, расположенной в первом октан-

 

 

S

 

 

 

 

 

 

те.

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти линейный

интеграл вектора

a = x3 i y3 j

вдоль

дуги окружности

x = Rcost; y = Rsin t , лежащей в первой четверти.

 

 

 

 

Вариант 12

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 = 3a 2 , если плотность в каждой точке равна аппликате этой точки.

3.

Вычислить x2dl , где L – верхняя половина окружности x2 + y2 = a 2 .

 

 

L

(2xy 5y3 )dx + (x2 15xy2 +6y)dy зависеть от пути интег-

4.

Выяснить, будет ли интеграл

 

 

 

(AB)

 

 

 

 

 

рирования, и вычислить его по линии AB, соединяющей точки (0,0), (2,2).

5.

Вычислить ∫∫zdxdy + xdxdz + ydydz , где S – внешняя сторона треугольника, образованно-

 

 

S

 

 

 

 

 

 

го пересечением плоскости x y + z =1 и координатными плоскостями.

6.

Найти rota , если a = (3x2 y2 z + 3x2 )i + 2x3 yz

j + (x3 y2

+ 3z2 )k .

 

 

 

 

Вариант 13

 

 

 

1.

Двойным

интегрированием

найти объем

тела,

ограниченного поверхностями

x2 + y2 = R2; z = 0; z = y .

 

 

 

 

 

 

2.

Вычислить

∫∫∫ycos(x + z)dxdydz ,

где V – область, ограниченная цилиндром y =

 

и

x

 

 

V

 

 

 

 

 

 

плоскостями x + z = π; y = 0; z = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить массу отрезка прямой

y = 2 x , заключенного между координатными осями,

если линейная плотность в каждой его точке пропорциональна квадрату абсциссы в этой точке, а в точке (2,0) равна 4.

281

4. Применяя

формулу

Грина,

вычислить

x2 ydx + xy2dy,

 

 

 

 

C

где C – окружность x2 + y2 = a 2 (в положительном направлении).

5. Найти площадь поверхности z = 2 x2 + y2 , расположенной над плоскостью xOy. 2

6. Найти поток вектора a = yi + zj + xk через часть плоскости x + y + z = a , расположенной в первом октанте.

Вариант 14

1. Переменив порядок интегрирования, записать данное выражение в виде одного двойного

 

1

x2

4

1

(4x)

интеграла

3

dy. Вычислить площадь фигуры.

dx

dy + dx

 

 

0

0

1

 

0

2.Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями z = 6 x2 y2 ; z = x2 + y2 .

3.Найти массу дуги кривой y = ln x(3 x 22), если плотность в каждой точке равна квадрату ее абсциссы.

4. Вычислить ydx (y + x2 )dy , где L – дуга параболы y = 2x x2 , расположенная над осью

L

Ox, пробегаемая по ходу часовой стрелки.

5. Применяя формулу Остроградского, вычислить ∫∫xdydz + ydxdz + zdxdy , где S – положи-

S

тельная сторона поверхности, ограниченной плоскостями x = 0; y = 0; z = 0; x + y + 2z =1. 6. Найти дивергенцию градиента функции u = x3 + y3 + z3 + 3x2 y2 z2 .

Вариант 15

1.С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями y2 =16 8x; y2 = 24x + 48.

2.Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями 2 z = x2 + y2; z = x2 + y2 .

3.

Вычислить

x2 + y2

dl , где L – окружность x2 + y2 = ax.

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

4.

С помощью формулы Грина вычислить

1 arctg

y

d +

2

arctg

x

dy , где C – замкнутый

 

 

 

 

 

 

C

x

x

y

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

контур, составленный дугами двух окружностей x2 + y2 =1; x2 + y2 = 4(y > 0) и отрезками прямых y = x и y = 3x(y > 0), заключенных между этими окружностями.

282

5.

 

Найти массу полусферы

z =

a 2 x2 y2

, если поверхностная плотность в каждой ее

точке равна z2 .

 

 

 

 

 

 

6.

 

Найти rotF , если F = (x2

+ y2 )i + 2xyzj + k .

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 16

 

 

1.

 

Вычислить ∫∫(x2 + 2xy)dxdy , где область D ограничена прямыми y = x; y = 2x; x + y = 6.

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

2.

 

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями x2 + y2 = a2; x2 + z2 = a2 .

3.

 

Вычислить массу дуги кривой

x = ln(1+t2 ); y = 2arctgt t от t =1, если плотность равна

 

y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ex

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

Поле образовано силой F = (x + y)i + 2xj . Вычислить работу по перемещению единицы

массы по окружности x = a cost; y = a sin t .

 

 

 

 

5.

 

Вычислить

массу поверхности z2 = x2 + y2 , заключенной между плоскостями

 

z = 0; z =1, если поверхностная плотность пропорциональна x2 + y2 .

 

6.

 

Найти rotF , если F = x2 y2i + y3zj + xz3k .

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 17

 

 

1.

 

С помощью двойного интеграла вычислить площадь плоской области, ограниченной ли-

ниями y2 = 4x, x + y = 3, y 0.

 

 

 

 

 

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 A(0,1)

и B(1,e).

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

4.

 

Применяя формулу Грина, вычислить y2dx +(x + y)2 dy

по контуру треугольника ABC с

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

вершинами A(a,0); B(a, a);C(0, a).

 

 

 

 

 

5.

 

Пользуясь формулой Остроградского, вычислить ∫∫x dydz + ydxdz + zdxdy , где S – внеш-

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

няя

сторона

поверхности

пирамиды,

ограниченной

плоскостями

x = 0; y = 0; z = 0;

2x +3y + 4z =12 .

 

 

 

 

 

 

6.

 

Найти циркуляции вектора F = −yi + xj

по окружности x2 + (y 1)2 =1.

 

 

 

 

 

 

 

283

 

 

Вариант 18

1. Изменив порядок интегрирования, записать данное выражение в виде одного двойного

 

 

1

y

2

2y

 

 

интеграла dydx + dy dx . Вычислить площадь фигуры.

 

 

0

0

1

0

 

 

2.

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями x2 + 4y2 + z =1; z = 0 .

 

 

 

 

 

2

2

2

3.

Вычислить массу дуги кривой x 3 + y 3 = a 3 лежащей в первой четверти, если плотность в

каждой ее точке равна абсциссе этой точки.

 

4.

Доказать,

что

tg y dx + xsec2 y dy

не зависит от пути интегрирования. Вычислить его,

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

π

 

π

 

 

 

если A 1,

; B 2;

.

 

 

 

 

 

6

 

4

 

 

 

5.Найти массу полусферы x = R2 y2 z2 , если поверхностная плотность в каждой точке пропорциональна квадрату расстояния этой точки до начала координат.

6.Найти циркуляцию векторного поля F = yi + zj + xk вдоль замкнутого контура, получен-

ного от пересечения сферы x2 + y2 + z2 = R2 координатными плоскостями, расположенными в первом октанте.

Вариант 19

 

 

 

 

1

 

1x2

 

 

 

1.

Построить область, площадь которой выражается интегралом dx

 

dy . Вычислить этот

 

 

 

 

0

1 (1x)2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

интеграл. Поменять порядок интегрирования.

 

 

 

 

 

2.

Определить массу тела, ограниченного поверхностями x2 + y2 z2 = 0; z = h , если плот-

ность в каждой точке пропорциональна аппликате этой точки.

 

 

 

 

 

3.

Вычислить

 

cos2 xdl

 

, где L – дуга кривой y = sin x(0 x π ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

1+ cos2 x

 

 

 

 

 

4.

Доказать, что выражение 3x2e ydx + (x3e y1)dy является полным дифференциалом некото-

рой функции. Найти эту функцию.

 

 

 

 

 

 

Вычислить ∫∫(x2 + z2 )dydz , где S – внешняя сторона поверхности x =

 

, отсечен-

5.

9 y2

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

ной плоскостями z = 0; z = 2 .

 

 

 

 

 

6.

Найти rot(r , a ) r , где r = xi + 2yj zk , a = 2i j + k .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

284

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 20

 

 

 

1.

С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями

ρ = a(1cosϕ); ρ = a cosϕ.

 

 

 

 

2.

Определить

массу

сферического

слоя

между

поверхностями

x2 + y2 + z2 = a 2 ; x2 + y2 + z2 = 4a 2 , если плотность в каждой точке обратно пропорциональна расстоянию точки от начала координат.

3.

Вычислить ydl , где L – дуга параболы y2 = 2x, отсеченная параболой x2 = 2y .

 

L

4.

Показать, что ydx +(x + y)dy по любому замкнутому контуру равен нулю. Проверьте,

 

C

вычислив интеграл по контуру фигуры, ограниченной линиями y = x2, y = 4 .

5.

Вычислить массу поверхности z = x, ограниченной плоскостями x + y =1; y = 0; x = 0 ,

если поверхностная плотность в каждой точке равна абсциссе этой точки.

6.

Найти циркуляцию вектора F = y2i по замкнутой кривой, составленной из верхней по-

ловины эллипса x = 4cost; y = sin t и отрезка оси Ox .

Вариант 21

1.С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями xy = a2; y = x; y = 2a(a > 0).

2.Определить массу полушара x2 + y2 + z2 = a2; z = 0 , если плотность его в каждой точке равна аппликате этой точки.

3.

Вычислить sin3 xdl , где L – дуга кривой y = ln sin x от x1 =

π

до x2 =

π .

 

L

4

 

2

 

 

 

 

4.

Вычислить (e2x y2 )dx +(12xy)dy , где C – треугольник сторонами которого являются

 

C

 

 

 

прямые y = 2; x = 0; y = x . Доказать, что данный интеграл по любому замкнутому контуру равен нулю.

5.Найти площадь части поверхности y = x2 + z2 , вырезанной цилиндром z2 + x2 =1 и расположенной в первом октанте.

6.Найти div[u,v], где u = 2xi yj +3zk;v = 3yi + zj xk .

285

Вариант 22

1.С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями y2 = 4 + x; x +3y = 0 .

2.Определить объем тела, ограниченного поверхностями z2 = 2ax; x2 + y2 = ax; z = 0; y = 0 .

3.

Найти массу дуги винтовой линии x = 4a cost, y = 4a sin t , z = 3at , если плотность ее в

каждой точке пропорциональна аппликате этой точки (0 t 2π).

 

(3,2) x

 

2x + y

4.

Вычислить (1,1)

 

dx +

 

dy .

(x + y)2

(x + y)2

5.

Используя формулу Остроградского, вычислить ∫∫(x + y)dydz + (y x)dxdz + zdxdy через

 

 

 

 

 

S

поверхность шара x2 + y2 + z2 =1.

6. Найти rotF , если F = 3x2 y2i + 2y3zj z2x2k .

Вариант 23

1.С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями ay = x2 2ax; y = x .

2.Вычислить массу тела, ограниченного поверхностями y = x2 + z2 ; y = b , если плотность в каждой его точке пропорциональна ординате этой точки.

 

Вычислить xyzdl , где L – дуга кривой x =

1 t2; y = t ; z = 1

 

 

(0 t 1).

3.

8t3

 

L

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Найти работу силы F = xyi + (x + y) j при перемещении массы m из начала координат в

точку A(1,1) по параболе y = x2 .

 

 

 

 

 

5.

С помощью формулы Стокса показать, что

yzdx + xzdy + xydz

по любому замкнутому

 

 

 

C

 

контуру равен нулю. Проверить, вычислив интеграл по контуру треугольника с вершинами

O(0,0,0); A(1,1,0); B(1,1,1).

6. Вычислить поток вектора a = x3i + y3 j + zk через поверхность шара x2 + y2 + z2 = a2 .

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 .

286

3. Найти массу дуги полуокружности x = a cost; y = a sin t , если плотность ее в каждой точ-

ке равна x2 y .

4. Найти работу, производимую силой F = 4x2i + xyj при перемещении массы m вдоль дуги y = x3 от точки O(0,0) до точки C(1,1).

5. Вычислить ∫∫x2dydz + y2dxdz + zddy , где S - внешняя сторона части сферы, располо-

 

S

 

 

 

 

 

 

 

женной в первом октанте.

 

 

 

 

6.

Доказать, что поле

 

 

xi + yj + zk

является потенциальным.

 

F

=

 

 

(x2 + y2 + z2 )32

 

 

 

 

 

 

Вариант 25

 

 

1.

Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями y = x; x2 + y2 = 2x; y = 0 .

2.

Определить

 

массу

тела,

ограниченного

поверхностями

2x + z = 2a; x + y = a; y2 = ax; y = 0(y > 0), если плотность в ка ждой его точке равна ординате

его точки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить ydl , где L - первая арка циклоиды x = 3(t sin t); y = 3(1cost).

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить xdy + ydx, где C

треугольник со сторонами

x = 0; y = 0;

x

+

y

=1.

Дока-

 

b

 

C

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зать, что данный интеграл по любому замкнутому контуру равен нулю.

 

 

 

5.

Вычислить ∫∫(x2 + y + z2 4)dS ,

где S – часть поверхности

2y = 9 x2 z2 ,

отсеченная

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плоскостью y = 0(y > 0).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти циркуляцию векторного поля F = yi + zj + xk вдоль замкнутого контура,

полу-

ченного от пересечения сферы x2 + y2 + z2 = 4 координатными плоскостями,

расположен-

ными в первом октанте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a2 y2

 

 

 

1.

Построить область, площадь которой выражается интегралом dy

dx . Вычислить этот

 

 

 

0

ay

 

 

 

интеграл. Поменять порядок интегрирования.

287

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 точки (1,2).

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить работу силы F = y i + (y x) j при перемещении единицы массы по дуге па-

раболы y

= a

x2

из точки A(a;0) к точке

B(0, a).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить

∫∫x2dydz + y2dxdz + z2dxdy ,

где S

внешняя

сторона поверхности конуса

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2 + y2 =

 

R2

x2

;0 x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

вдоль

первой четверти

окружности

линейный интеграл вектора a = x i y

 

j

x = 3cost; y = 3sin t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

2a2 x2

 

1.

Построить область, площадь которой выражается интегралом dx

dy .

Вычислить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

x

 

этот интеграл. Поменять порядок интегрирования.

2.

Определить объем тела, ограниченного поверхностями

x2 + y2 z2 = 0; x2 + y2 + z2 = a2

(внутри конуса).

 

 

 

 

 

 

 

3.

Найти массу дуги параболы y =

x2

, лежащей между точками

 

1

 

и (2,2), если плот-

 

1,

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

ность равна xy .

4. Вычислить xy2dx + yz2dy x2zdz , где L – отрезок прямой OB;O(0,0,0); B(2,4,5).

L

5. С помощью формулы Остроградского, вычислить ∫∫x2dydz + y2dxdz + z2dxdy , где S

S

внешняя сторона куба 0 x a;0 y a;0 z a .

6. Найти rota , если a = x3zi + y3xj + z3xk .

288

Вариант 28

1 2x2

1. Построить область, площадь которой выражается интегралом dx dy . Изменить поря-

0 x

док интегрирования. Вычислить интеграл.

2.

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями z =

x2 + y2

; z = x2 + y2 .

3.

Найти массу винтовой линии x = a cost; y = a sin t; z = b (0 t 2π), если плотность в каж-

дой ее точке пропорциональна квадрату расстояния этой точки до начала координат.

4.

Вычислить (x y)dx + (x + y)dy, где L - отрезок прямой соединяющий точки A(2,3) и

 

L

B(3,5).

5.Вычислить площадь поверхности той части плоскости x + 2y + z = 4, которая расположена в первом октанте.

6.Найти rotF , если F = y3z2i + 4xz2 j xy2k .

Вариант 29

 

 

 

 

 

0

0

1.

Построить область, площадь которой выражается интегралом dy

dx . Изменить поря-

 

 

 

 

 

2 y4

док интегрирования. Вычислить интеграл.

 

 

2.

Вычислить

объем

тела,

ограниченного

поверхностями

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

 

 

 

 

 

dl , где L – верхняя половина кардиоиды ρ = a(1+ cosϕ).

3.

Вычислить

x2 + y2

 

L

 

 

 

 

 

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 пропорциональна x2 + y2 .

 

6.

Найти циркуляцию поля F = yi

по контуру окружности x = 2cost; y = 2 + 2sin t .

 

 

 

 

289

 

 

Вариант 30

1.Вычислить площадь фигуры, ограниченную линиями ax = y2 2ay; x + y = 0 .

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 прямыми

L

x = 0; y = 0; x = 4; y = 2 .

4. Вычислить (x y)dx + dy , где L – верхняя половина окружности x2 + y2 = R2 (в поло-

L

жительном направлении).

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

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

290