- •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
ТИПОВОЙ РАСЧЕТ № 3 ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ МНОГИХ ПЕРЕМЕННЫХ
Вариант 1
1.Найти площадь фигуры, ограниченной линиями x2 + y2 = 4 и y2 = 4(1− x) (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 =1− x2 − 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(1−cost), 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 = 2
x . 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(1−cost) |
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 = e−x; 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 |
(4−x) |
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 ≤ 2
2), 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 |
2−y |
|
|
интеграла ∫dy∫dx + ∫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 |
|
1−x2 |
|
|
|
|
1. |
Построить область, площадь которой выражается интегралом ∫dx |
|
∫dy . Вычислить этот |
|||||||
|
|
|
|
0 |
1 (1−x)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(1−cosϕ); 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 +(1−2xy)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(1− cost). |
|
|
|
||||||
|
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 |
a−y |
|
|
|
|||
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 2−x2
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 y−4 |
|
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
