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

Математика_4

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
28.12.2025
Размер:
921.92 Кб
Скачать

На основании формулы

 

x x0

=

 

y y0

=

 

z z0

dF

 

 

 

 

 

dF

 

 

 

dF

 

 

 

 

 

dx M0

 

 

dy

M0

 

 

dz M0

запишем уравнение нормали к поверхности:

x +0 2 = y21 = z20 .

Переходя к параметрической форме уравнений, получим

x = −2,

y =1+t, t R . z = t.

Задача 5

Вычислить массу тела V, ограниченного заданными поверхностями

z = x2 + y2 , z = 2 .

Плотность в точке M (x, y, z) задается функциейγ =γ (x, y, z). В нашем случае пусть γ = z .

Решение: Вершина конуса находится в точке О (0,0,0), и в сечении конуса плоскостью z = 2 получается окружность (рис. 3).

 

 

 

 

z = x2 + y2 ,

z = 2 .

11

Рис. 3. Сечение конуса плоскостью z = 2

Воспользуемся формулой для вычисления массы

m = ∫∫∫γ (x, y, z)dxdydz .

V

Этот интеграл равен

m = h zdz ∫∫dxdy ,

0 (D)

где h=2, (D) есть проекция на плоскость XY сечения конуса плоскостью, ей параллельной и лежащей на высоте z над нею. Эта проекция есть круг, радиуса z, так что двойной интеграл, представляю-

щий его площадь, равен πz2 . Отсюда

2

2

1

 

4

2

 

 

 

 

 

 

 

m = zπz dz =

4

πz

 

0

= 4π (единиц массы).

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 4π (единиц массы).

12

ЗАДАНИЯ ПО ВАРИАНТАМ

Схема выбора варианта

Контрольная работа состоит из пяти заданий. Вариант выбирается по номеру зачетной книжки, стоящему после знака /. Если этот номер больше 20, то вычтите из него 20. Например, владелец зачетной книжки 417527/14 должен решать задачи с номером 14 из первого задания 34 из второго задания, 54 из третьего, 74 из четвертого и 94 из пятого заданий.

Задание 1

1–20. Найти неопределенные интегралы:

1. a) sin 2xecos2x dx ;

в)

 

 

 

 

 

14dx

 

 

 

;

(x

2

x +1)(x

+ 2)

 

 

 

2. а) cos

 

 

 

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

dx

;

 

 

 

(x +4)(x 3)2

 

 

 

3. а) x2ex3 dx ;

 

 

 

 

в)

 

 

1

 

 

dx ;

(x 1)(x2 +4x +4)

4. а) cos xesin x dx ;

в)(x +1)(x12 + x +1) dx ;

б)

г)

б)

г)

б)

г)

б)

г)

lnx x dx ;

sin2 xcos2 xdx .

sin2xx dx ; cos

lnxx dx .

sincos2 xx dx ;

(x 4)sin5xdx .

cos6 xsin xdx ;

arccos 2xdx .

13

5. а)

sin

 

 

 

 

x

 

dx;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

sin

 

 

x

 

dx

 

 

 

1+cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. а)

 

 

 

 

 

etg x

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

cos2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

dx

;

 

 

(x2 +1)(x 1)

 

7. а)

 

 

 

ectg2x

 

dx ;

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5dx

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

(x +4)(x

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. а)

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4dx

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x +

1)2

(x

+ 3)

 

 

 

 

 

9. а)

 

 

 

earctg3x

dx ,

 

 

 

1 +

 

9x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

dx ,

(x 2)2 (x 4)

10. а)

arctg2 2x

dx ,

 

1 + 4x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) x3 22x2 + xdx ,

б) 1+sincosx2 x dx;

г) x ln(x2 +4)dx.

б) x2ex3 dx ;

г) 3(2dxx +1)2 .

б) (2x 3)exdx ;

г) x(1x ++xx ) dx

б) arctg xdx ;

г) sin4 xcos xdx

б) (x2 3x)ln(x + 2)dx ,

г) (sin x)5cos3 xdx .

б) x cos2 3xdx ,

г) 3cossin222xx dx .

14

11. а)

 

 

arcsin 3x

dx ,

 

 

 

 

 

1 9x2

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

dx ,

 

 

(x

1)(x +2)

 

 

 

 

 

 

 

 

12. а)

 

tg3 3x

 

 

dx ,

 

 

 

cos2 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

dx ,

 

 

(x

1)

2

(x + 3)

 

 

 

 

 

 

 

13. а)

 

6x5 +1

 

 

dx ,

 

 

 

 

x6 + x +1

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

dx ,

 

(x +4)(x +2)(x +1)

 

 

 

14. а)

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

dx ,

 

sin

2

(2

+ x

3

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

dx ,

 

 

(x +

1)(x 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

15. а) cosxdxx2 ,

в) x2 1 x dx ,

( +1)( 2)

16.а)x sin(1 3x2 )dx ,

в)x3 1+ xdx ,

17.а)x cos(3x2 + 2)dx ,

в)x3 8 4x dx ,

б) x e3x dx ,

г) 3 sincos4xx dx

б) xsin2xdx ,

г) cos xdxsin x .

б)x ln(x2 + 2)dx ,

г)

dx

.

sin x +cos x

 

 

б) xe3x dx ,

dx

г) sin2 x cos2 x .

б) x ln(x2 2x + 3)dx ,

г) 1+dxsin x .

б)2xex dx ,

dx

г)sin2 x 5sin xcos x +6cos2 x .

б)x arctg 2xdx ,

г) sin5x cos4xdx .

15

18. а)

e

 

x+3

 

 

dx ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 3

 

 

 

в) x(x2+2) dx ,

x6 dx

19.а) 4 + x7 ,

в) x2 (x2+4) dx ,

20.а) x2 3 4x3 dx ,

в) x(x24+4) dx ,

б) x ln xdx ,

г) cos2 3xdx .

б) x sin2 2xdx ,

г) sin x cos xdx .

б) sinx2 x dx ,

dx

г) 3cos2 x +5sin2 x .

Задание 2

21–26. Вычислить площади фигур, ограниченных линиями:

 

y = sin x,

 

3

π;

π

y =1.

21.

x

2

2

,

 

 

 

 

 

 

22.

y = ex ,

y = ex ,

 

x =1.

 

23.

y = ex ,

y = ex ,

 

y = 2 .

 

y = 2sin t +1

x = 3cost

16

3

25. xy ==tt2 , t [1; 1] и осью OX.

26. ρ = 2sin 2ϕ.

27–33. Найти длину дуги кривой:

 

π

27. y = ln cos x, x 0;

4

.

 

 

28.

x = t

2

,

 

t [0;1].

 

3

 

 

y = t

 

 

 

 

29.

x = cos

3 t

,

t [0;2π].

 

 

 

 

 

y = sin3 t

 

 

30.

x = t sin t

.

 

 

 

 

 

 

y =1+cost

 

 

ρ =1+sin ϕ

 

31.

ϕ[0;π] .

 

32.

ρ = 3(1 cosϕ), ϕ [0;π].

33.ρ = e2ϕ, ϕ 0; π .

2

17

34–40. Найти объем тела, полученного вращением вокруг оси Ox фигуры, ограниченной линиями:

34. y = sin x,

36.y = x2 ,

37.y = ex ,

38.y = ln x,

x = cost

39.y = 3sint

x [0;π]. 35. y = −x2 +5, y =1.

y = 0,

x = 2 .

y = 0,

x = 0, x =1.

x = 4,

y = 0 .

+1, t [0, π2].

x = 2t 2sin t

,

t [0;π].

40.

+ cost

y =1

 

 

Задание 3

41–60. Найти 2 z ,

x2

y2

41.z = e x .

43. z =

y2

+tg2 y .

x

 

 

x2

45.z = e y .

2 z

для функции z = z(x, y).

xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42.

z =

y

 

 

 

2sin2x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

44.

z = e

y2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

46.

z = e

y 2

.

18

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x

 

z =

 

 

 

 

 

 

 

 

z =

 

 

 

 

 

 

 

 

47.

xe y

48.

 

ye y .

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

z = xe

y

.

 

 

50.

z = cos2 (x +

 

) .

 

 

y

51.

z =sin2 (

 

+ y) .

52. z = ln(x3 2 y) .

x

53.

z = ln(x3 3y4 ) .

54.

z =

 

x

+ y3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

55.

z =

+ y .

56.

z =

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57.

z =

 

1

 

 

+2x2 y .

58.

z =

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59.

z =sin( y x2 ) .

60.

z =

x2 + x3 y . y3

cos (x + y2 ) .

cos(x2 y) .

Задание 4

61–80. Найти уравнения касательной плоскости и нормали к заданной поверхности S в точке M0 (x0, y0, z0 ) .

61.S : x2 + y2 + z2 +6z 4x +8 = 0, M0 (2,1, 1).

62.S : x2 + z2 4y2 = −2xy, M0 (2,1, 2).

63.S : x2 + y2 + z2 xy +3z = 7, M0 (1, 2,1) .

64.S : x2 + y2 + z2 +6y +4x =8, M0 (1,1, 2) .

65.S : 2x2 y2 + z2 4z + y =13, M0 (2,1, 1) .

66.S : x2 + y2 + z2 6y +4z +4 = 0, M0 (2,1, 1) .

67.S : x2 + z2 5yz +3y = 46, M0 (1, 2, 3) .

68.S : x2 + y2 xz yz = 0, M0 (0, 2, 2) .

69.S : x2 + y2 +2yz z2 + y 2z = 2, M0 (1,1,1) .

19

70.S : y2 z2 + x2 2xz +2x = z, M0 (1,1,1) .

71.S : z = x2 + y2 2xy +2x y, M0 (1, 1, 1) .

72.S : z = y2 x2 +2xy 3y, M0 (1, 1,1) .

73.S : z = x2 y2 2xy x 2y,, M0 (1,1,1) .

74.S : z = x2 + y2 3xy x + y +2, M0 (2,1,0) .

75.S : z = 2x2 3y2 +4x 2y +10, M0 (1,1,3) .

76.S : z = x2 + y2 4xy +3x 15, M0 (1,3, 4) .

77.S : z = x2 +2y2 +4xy 5y 10, M0 (7,1,8) .

78.S : z = 2x2 3y2 + xy +3x +1, M0 (1, 1, 2) .

79.S : x2 y2 z2 + xz +4x = −5, M0 (2,1,0) .

80.S : x2 + y2 xz + yz 3x =11, M0 (1, 4, 1) .

Задание 5

81–100. Вычислить объем тела, ограниченного заданными поверхностями:

81.y2 = x, x =3, z = x, z 0. 82.z = y2 , x + y =1, x 0, z 0.

83.z = x2 +2y2 , y = x, x 0, y =1, z 0. 84.z2 = 4 x, x2 + y2 = 4x, z 0.

85.y = x2 , z = 0, y + z = 2.

86.x2 + y2 =1, z = 2 x2 y2 , z 0. 87.x2 + y2 = 4y, z2 = 4 y, z 0.

88.y =1z2 , y = x, y = −x, y 0, z 0.

89.y = 2x, x + y + z = 2, x 0, z 0.

90.z = 2x2 + y2 , x + y =1, x 0, y 0, z 0.

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]