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

MI_T2TerekhovSV

.pdf
Скачиваний:
281
Добавлен:
13.04.2015
Размер:
14 Мб
Скачать

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VIII. Определённый и несобственный интегралы

Вариант 3

2

2

1. Не вычисляя интегралов, указать, какой из них больше e x dx ;

(x 1 )dx .

1

1

2.Оценить интеграл, т.е. указать два числа, между которыми заключено зна-

π

чение интеграла sin x dx .

0

3. Найти среднее интегральное значение функции на интервале интегрирова-

ния f (x) = 3x2 + x ;

x [0; 2 ].

 

 

 

 

 

4. Вычислить указанные интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

1

0

 

dx

 

2

5

dx

 

а) 2 x dx ;

б)

 

;

в) x sin x dx ;

г)

.

 

2

3x +1 +1

0

1

4x 9

π

1

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

5. Найти площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями. Вы-

полнить чертёж.

а) y 2 = 2x + 4 ; x = 0 ;

б) x = y 2 ( y 1 ); x = 0 ;

в) ρ =1 sin ϕ .

6. Найти объём тела, полученного вращением указанных линий: а) вокруг оси

Ox ; б) вокруг оси Oy . Выполнить чертёж.

а) y 2 = x ; x =1;

б) x = 2 (t sin t ) .

 

y = 2 (1 cos t )

7. Найти длину линии или её части, соответствующей указанному интервалу изменения аргумента или указанным точкам на данной линии y =1 ln (sin x );

x π3 ; π2 .

8. Найти площадь поверхности, полученной вращением данной линии или её части, соответствующей данному интервалу изменения аргумента или дан-

ным точкам на линии

y = cos x ;

 

0;

π

;

(Ox ).

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Исследовать на сходимость указанные несобственные интегралы:

dx

 

 

2 x dx

 

2

dx

 

e

dx .

а)

 

;

б)

;

в)

;

г)

9 + x

2

2

x

0

 

 

−∞

x +1

2

 

1

x ln x

170

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VIII. Определённый и несобственный интегралы

Вариант 4

1. Не вычисляя интегралов, указать, какой из них больше 1

(x2 +1 )dx ;

1

x

dx .

2

0

 

0

 

 

2.Оценить интеграл, т.е. указать два числа, между которыми заключено зна-

π

чение интеграла cos x dx .

0

3.

Найти среднее интегральное значение функции на интервале интегрирова-

ния f (x) = 2 x ; x [0; 2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить указанные интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

π sin

 

 

dx

e

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

а) (1 + 2x +3x2 )dx ;

б)

x

 

;

в)

ln x dx

;

г)

dx .

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

1

 

x

 

 

1

 

x

0

x +1 +2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Найти площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями. Вы-

полнить чертёж.

 

 

 

б) x = 4 (t sin t ) ;

 

 

 

 

 

а) y = x2 ; y = 2 x2 ;

 

 

 

y 4 ;

в) ρ = 2 cos (2ϕ ).

 

 

 

 

 

 

y = 4 (1 cos t )

 

 

 

 

6. Найти объём тела, полученного вращением указанных линий: а) вокруг оси

Ox ; б) вокруг оси Oy . Выполнить чертёж.

а) y = x2 ; y = x ;

б)

x2

+

y 2

=1 ;

y 1.

16

 

 

 

9

 

 

7. Найти длину линии или её части, соответствующей указанному интервалу

 

2

 

 

 

.

изменения аргумента или указанным точкам на данной линии x = 6 t

 

 

2

)

 

 

t

 

y = 2 t (3

 

 

8.Найти площадь поверхности, полученной вращением данной линии или её

части, соответствующей данному интервалу изменения аргумента или данным точкам на линии y = sin x ; x [0; π ]; (Ox ).

9.Исследовать на сходимость указанные несобственные интегралы:

(x +3 )dx ;

ln x dx

 

3

 

dx

 

4

dx

 

а)

б)

;

в)

 

;

г)

.

3

 

2

x2 4x +5

−∞

2

x

2 x

4

 

2

 

171

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VIII. Определённый и несобственный интегралы

Вариант 5

12

12

1. Не вычисляя интегралов, указать, какой из них больше x2 dx ;

(x 3 )dx .

4

4

2.Оценить интеграл, т.е. указать два числа, между которыми заключено зна-

3

чение интеграла 2 x dx .

1

3. Найти среднее интегральное значение функции на интервале интегрирова-

ния f (x) = x2 +3 ;

x [0; 3].

 

 

 

 

 

4. Вычислить указанные интегралы:

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

8

 

 

dx

 

1

3

dx

 

а) sin x dx ;

б)

 

 

;

в) x 6 x dx ;

г)

.

 

2

6x +34

x +1 + 2

0

3 x

 

 

0

0

 

5. Найти площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями. Вы-

полнить чертёж.

а) y = ln x ; y = 0 ; x = e ;

б) y = 3sin x ; y = sin x ; x [0; π ];

в) ρ = 3(1 +sinϕ ); ρ = 3 .

 

6. Найти объём тела, полученного вращением указанных линий: а) вокруг оси

Ox ; б) вокруг оси Oy . Выполнить чертёж.

а) x = y 2 ; y = x ;

б)

x2

+

y 2

=1 ;

y 2 .

4

 

 

 

9

 

 

7. Найти длину линии или её части, соответствующей указанному интервалу изменения аргумента или указанным точкам на данной линии ρ = 2 (1 + cos ϕ );

ϕ π; π2 .

8. Найти площадь поверхности, полученной вращением данной линии или её

части, соответствующей данному интервалу изменения аргумента или дан-

ным точкам на линии

x = 2 (t sin t )

(Ox ).

 

 

 

 

 

 

y = 2 (1 cos t ) ;

 

 

 

 

 

 

9. Исследовать на сходимость указанные несобственные интегралы:

0

 

dx

 

3

 

dx

 

e

 

 

а) (x2 + x 1 )dx ;

б)

 

;

в)

 

;

г)

 

3dx .

x

3

x

2

x

0

−∞

1

1

1

1

ln x

 

 

 

 

 

 

 

 

172

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VIII. Определённый и несобственный интегралы

Вариант 6

π π

1. Не вычисляя интегралов, указать, какой из них больше 2sin2 xdx;

2sin5 xdx.

0

0

2. Оценить интеграл, т.е. указать два числа, между которыми заключено зна-

e

чение интеграла ln x dx .

1

3. Найти среднее интегральное значение функции на интервале интегрирова-

ния f (x) = x2 + x 3 ; x [0; 2].

4. Вычислить указанные интегралы:

1

dx

 

 

1

dx

 

1

4

dx

 

а)

 

;

б)

;

в) x10 x dx ;

г)

.

1 + x

2

7 6x 2x2

2x +1 + 3

0

 

 

0

 

0

0

 

5. Найти площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями. Вы-

полнить чертёж.

а) y = x3 ; y = 8 ; x = 0 ; б) y = (x 2 )3 ; y = 4x 8 ;

в) ρ = 2 (1 +sinϕ ); ρ = 2 (вне кардиоиды).

6. Найти объём тела, полученного вращением указанных линий: а) вокруг оси

Ox ; б) вокруг оси Oy . Выполнить чертёж.

а) y = x2 ; y = 2x ;

б) x = 4 cos t .

 

y = sin t

7. Найти длину линии или её части, соответствующей указанному интервалу изменения аргумента или указанным точкам на данной линии

 

1 x2 + arcsin x ;

 

 

7

 

y =

x

0;

 

.

9

 

 

 

 

 

8. Найти площадь поверхности, полученной вращением данной линии или её части, соответствующей данному интервалу изменения аргумента или дан-

ным точкам на линии

y =

x3

; x [2; 2 ]; (Ox ).

 

 

3

 

9. Исследовать на сходимость указанные несобственные интегралы:

 

 

dx

 

3

dx

 

e

dx

 

 

а) ex dx ;

б)

 

 

;

в)

;

г)

 

.

x

2

+ 2x +9

9 x2

3

 

0

−∞

 

 

0

 

1

x ln

x

173

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VIII. Определённый и несобственный интегралы

Вариант 7

π π

1. Не вычисляя интегралов, указать, какой из них больше 2 cos x dx ;

2 cos3 x dx .

0

0

2.Оценить интеграл, т.е. указать два числа, между которыми заключено зна-

 

 

π

 

 

 

 

чение интеграла 2 sin (2x )dx .

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

3.

Найти среднее интегральное значение функции на интервале интегрирова-

ния f (x) = 3x2 + 2x 1; x [1; 3].

 

 

 

4.

Вычислить указанные интегралы:

 

 

 

 

 

π

 

 

3

 

 

1

2

(2x )dx ;

2

dx .

 

а) e x dx ;

б) sin3 x sin

в) x 5x dx ;

г)

 

0

0

 

1

0

4 x2

5.

Найти площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями. Вы-

полнить чертёж.

б) x = 4 cos t ; y 1;

 

 

 

а) y = sin x ;

y = 0 ; x [0;π ];

в) ρ = 2 sin ϕ ; ρ = 5sin ϕ .

 

 

 

 

y = 2 sin t

 

 

6. Найти объём тела, полученного вращением указанных линий: а) вокруг оси

Ox ; б) вокруг оси Oy . Выполнить чертёж.

а) y = x2 ; y = 5x ;

б)

x2

y2

=1;

y = ±2 .

9

 

 

 

4

 

 

7. Найти длину линии или её части, соответствующей указанному интервалу изменения аргумента или указанным точкам на данной линии ρ = 5 (1 cosϕ );

ϕ π3 ; 0 .

8. Найти площадь поверхности, полученной вращением данной линии или её части, соответствующей данному интервалу изменения аргумента или дан-

ным точкам на линии

y =

x2

; x [0; 3]; (Oy ) .

 

 

2

 

9. Исследовать на сходимость указанные несобственные интегралы:

dx

 

 

dx

 

 

5

dx

 

2

x dx .

а)

 

;

б)

 

;

в)

;

г)

4 + x

2

(x2 1 )

2

 

0

 

 

2

 

 

5 x + 5

 

1

x 1

174

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VIII. Определённый и несобственный интегралы

Вариант 8

2

2

1. Не вычисляя интегралов, указать, какой из них больше e3x dx ;

x dx .

1

1

2.Оценить интеграл, т.е. указать два числа, между которыми заключено зна-

1

чение интеграла arctg x dx .

0

3.

Найти среднее интегральное значение функции на интервале интегрирова-

ния f (x) = 7x2 2x + 6 ;

x [0;

2].

 

 

 

 

 

4.

Вычислить указанные интегралы:

π

 

 

 

 

 

(1 + x )dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

ln 8

 

dx

 

2

1

x +1

 

 

а)

 

 

 

;

б)

 

 

 

;

в) x cos x dx ;

г)

 

dx .

 

x

2

 

e

x

+1

x + 4

 

1

 

 

 

ln 3

 

 

π

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

5.

Найти площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями. Вы-

полнить чертёж.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) x y = 6 ; x + y = 7 ;

 

б) y = e x 1 ; y = 5 ln 2 ; x = 0 ;

 

 

 

 

в) ρ = sin ϕ ;

ρ = cosϕ ; ϕ 0;

π

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

6. Найти объём тела, полученного вращением указанных линий: а) вокруг оси

Ox ; б) вокруг оси Oy . Выполнить чертёж.

а) y = e x ; y = e2x ; x =1;

б) x = 5 cos t

;

y 1.

 

y = 3sin t

 

 

7. Найти длину линии или её части, соответствующей указанному интервалу

изменения аргумента или указанным точкам на данной линии

x = 2 t (3 t 2 )

 

 

2

 

 

y = 6 t

 

 

 

(петля).

8. Найти площадь поверхности, полученной вращением данной линии или её части, соответствующей данному интервалу изменения аргумента или дан-

ным точкам на линии y 2 = 4 + x ; x [

6; 6]; (Ox ).

 

 

 

9. Исследовать на сходимость указанные несобственные интегралы:

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

5

 

dx

 

 

2

x

 

а)

;

б) x e2x dx ;

в)

;

г)

dx .

2

5x 1

4 x2

−∞

4 + x

0

0

 

 

0

 

175

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VIII. Определённый и несобственный интегралы

Вариант 9

π π

1. Не вычисляя интегралов, указать, какой из них больше 2 sin x dx ;

2 sin 4 x dx .

0

0

2. Оценить интеграл, т.е. указать два числа, между которыми заключено

3

значение интеграла arctg x dx .

1

3.

Найти среднее интегральное значение функции на интервале интегрирова-

ния f (x) = x2 2x + 7 ;

x [0; 1].

 

 

 

 

4.

Вычислить указанные интегралы:

π

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

2

1

dx

 

3

4

x 2 dx .

 

а) cos x dx ;

б)

;

в) x sin (3x )dx ;

г)

 

0

2

5 4x x2

 

0

0

x + 2

5. Найти площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями. Вы-

полнить чертёж.

а) y = x ; y = 2x ; x = 3 ;

б)

 

 

3

t ; x 3 3 ;

в) ρ = 4 cosϕ ; ρ = cosϕ .

x = 8 cos

 

 

 

 

3

t

 

 

 

y = 8sin

 

 

 

6. Найти объём тела, полученного вращением указанных линий: а) вокруг оси Ox ; б) вокруг оси Oy . Выполнить чертёж.

а) y = 2 x ; y = 23x ; x =1; б)

x2

y2

=1;

y = ±2 .

4

 

 

9

 

 

7. Найти длину линии или её части, соответствующей указанному интервалу

изменения аргумента или указанным точкам на данной линии

y =

x 2 2 ln x

;

4

x [1; 2].

 

 

 

 

 

8. Найти площадь поверхности, полученной вращением данной линии или её части, соответствующей данному интервалу изменения аргумента или дан-

 

2

 

 

; (Ox ).

ным точкам на линии x = 9 t

 

 

 

 

 

t

2

)

y = 3t (3

 

9. Исследовать на сходимость указанные несобственные интегралы:

x

dx

 

5

dx

 

3

x dx .

а) x2 dx ;

б)

e

;

в)

;

г)

x

+ 3

 

−∞

0

e

 

1 x 2

 

2

x 2

176

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VIII. Определённый и несобственный интегралы

Вариант 10

1 1

1. Не вычисляя интегралов, указать, какой из них больше e x dx ; sin x dx .

0 0

2.Оценить интеграл, т.е. указать два числа, между которыми заключено зна-

чение интеграла 3 (x2 + 7x 2 )dx .

1

3. Найти среднее интегральное значение функции на интервале интегрирова-

ния f (x) =

1

 

; x [0;

2].

 

 

 

 

3x +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Вычислить указанные интегралы:

 

 

2

dx

 

 

 

e

 

 

3

4

3 x + 2 dx .

а)

;

 

 

б)

1 + ln x

dx ;

в) x 7 x dx ;

г)

2

 

 

 

1 x

 

 

1

 

x

1

1

x +1

5. Найти площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями. Вы-

полнить чертёж.

а) y = x ; y = 3x ; x = 2 ;

б) x = 9 cos t

;

y 2 ;

 

y = 4 sin t

 

 

в) ρ = 3(1 cosϕ ); ρ = 3 (вне кардиоиды).

 

 

6. Найти объём тела, полученного вращением указанных линий: а) вокруг оси Ox ; б) вокруг оси Oy . Выполнить чертёж.

а) y = 1x ; y = 0 ; x =1; x = 3 ; б) x = ( y 2 )3 ; x = 2 y 4 .

7. Найти длину линии или её части, соответствующей указанному интервалу

изменения аргумента или указанным точкам на данной линии

 

 

2

 

 

(

x = 3t

 

 

 

 

 

(3 t

2

)

 

 

y = t

 

 

петля).

8. Найти площадь поверхности, полученной вращением данной линии или её части, соответствующей данному интервалу изменения аргумента или дан-

ным точкам на линии x2 + ( y 1 )2 =16 ; от A(4; 1 ) до B(2

2; 3 );

(Oy ).

 

9. Исследовать на сходимость указанные несобственные интегралы:

 

dx

 

 

1

dx

 

4

x

 

а) (2x 7 )dx ;

б)

 

;

в)

;

г)

dx .

3

 

1 x2

x 1

−∞

2 x ln

x

0

 

1

 

177

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VIII. Определённый и несобственный интегралы

Вариант 11

1

1

1. Не вычисляя интегралов, указать, какой из них больше e x dx ;

cos x dx .

0

0

2.Оценить интеграл, т.е. указать два числа, между которыми заключено зна-

π

чение интеграла 4 tg x dx .

0

3. Найти среднее интегральное значение функции на интервале интегрирова-

ния f (x) = x3 x +12 ; x [1; 3].

4. Вычислить указанные интегралы:

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

dx

 

1

 

 

dx

 

2

ln x dx

 

2

7x dx .

а)

;

б)

 

 

;

в)

;

г)

1 x2

 

2

+ 4x +10

4

0

 

2 x

 

 

1

x

1

5x 1

5. Найти площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями. Вы-

полнить чертёж.

а) y = −x2 +1; y = 0 ;

б) x = ( y 2 )3 ; x = y 2 ;

в) ρ = 3sin ϕ ; ρ = sin ϕ .

6. Найти объём тела, полученного вращением указанных линий: а) вокруг оси

Ox ; б) вокруг оси Oy . Выполнить чертёж.

x =16 cos t

а) x y = 5 ; y = 0 ; x =1; x = 2 ; б) ; y 2 .

y = 4 sin t

7. Найти длину линии или её части, соответствующей указанному интервалу изменения аргумента или указанным точкам на данной линии ρ = 2 (1 + sin ϕ );

ϕ π2 ; 0 .

8. Найти площадь поверхности, полученной вращением данной линии или её части, соответствующей данному интервалу изменения аргумента или дан-

ным точкам на линии x2 = 4 + y ;

x [

6;

6]; (Oy ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Исследовать на сходимость указанные несобственные интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

 

(e3x 1 )dx

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

3

 

dx

 

 

2

 

dx

 

 

а) (4x

15 )dx ;

б)

;

в)

 

;

г)

 

.

 

 

e

x

3x

1

x ln

5

 

0

 

 

−∞

 

 

 

0

 

 

0

 

 

x

178

Терехов С.В. Математический инструментарий для студентов-физиков.

Задания для самостоятельного решения

VIII. Определённый и несобственный интегралы

Вариант 12

1

1

1. Не вычисляя интегралов, указать, какой из них больше x2 dx ;

(x +1 )dx .

0

0

2.Оценить интеграл, т.е. указать два числа, между которыми заключено зна-

3

чение интеграла e3x dx .

1

3. Найти среднее интегральное значение функции на интервале интегрирова-

ния f (x) = x2 + x 5 ;

x [2;

4].

 

 

 

 

 

4. Вычислить указанные интегралы:

π

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

dx

 

e

 

ln x dx

 

2

3

dx

 

а)

;

б)

;

в) cos x sin 2 x dx ;

г)

.

1 x2

3

x +1 + 2

 

1

 

1

 

x

0

0

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Найти площадь плоской фигуры, ограниченной указанными линиями. Вы-

полнить чертёж.

а) y = −x2 +3 ; y = 0 ; x 0 ;

б) y = x 16 x2 ; y = 0 ; x [0; 4 ];

в) ρ = sin ϕ ; ρ = 2 sin ϕ .

 

6. Найти объём тела, полученного вращением указанных линий: а) вокруг оси

Ox ; б) вокруг оси Oy . Выполнить чертёж.

а) y = e2x ; y = 0 ; x = 0 ; x =1;

б) y = x2 ; y = 0 ; x = 2 .

7. Найти длину линии или её части, соответствующей указанному интервалу изменения аргумента или указанным точкам на данной линии ρ = 3(1 + sin ϕ );

ϕ π2 ; 0 .

8. Найти площадь поверхности, полученной вращением данной линии или её части, соответствующей данному интервалу изменения аргумента или данным точкам на линии (x 4 )2 + y 2 = 36 ; от A(2; 4 2 ) до B(4; 6 ); (Ox ).

9. Исследовать на сходимость указанные несобственные интегралы:

 

 

dx

 

 

2

dx

 

 

2

dx

 

 

а) x5 dx ;

б)

 

 

 

;

в)

 

;

г)

 

.

x

3

5x

2

2x

4

7

 

0

1

 

 

 

0

 

1 x ln

x

179

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]