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

Krivolinejnie_i_poverhnostnie_integrali

.pdf
Скачиваний:
54
Добавлен:
13.04.2015
Размер:
645.02 Кб
Скачать

 

2,1,1

 

1

 

у

x

 

x

 

xy

 

3.

Вычислить

1

 

 

 

dx

 

 

 

 

dy

 

 

dz .

 

 

 

y

2

z

2

 

1,1,2

у

z

z

 

 

 

 

 

3.Вычислить поверхностные интегралы

а) (xy yz zx)ds , где S – часть конической поверхности

S

z x2 y2 , вырезанной цилиндром х2 + у2 = 2х.

б) zdydz ydzdx zdxdy , где S – внешняя сторона границы области

S

0 ≤ z ≤ 1, x2 + y2 ≤ 2x, y ≥ 0. (не применяя формулы Остроградского).

в) x4 y4 2a2 z2 dxdy , где S – часть нижней стороны поверхности

S

az xy , лежащая в первом октанте и внутри цилиндра x2 y2 2 bxy .

4.Применяя формулу Стокса, вычислить интеграл

( y z)dx (x z)dy (x y)dz ,

где

L

окружность

L

 

 

 

 

x2 y2 z2 4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x y z 0

 

 

 

 

пробегаемая против хода часовой стрелки, если смотреть с положительной стороны оси ох.

5.В каком направлении скалярное поле u (x, y, z) имеет наибольшую скорость изменения в точке М (1, 2, 2)? Чему равна наибольшая скорость, если

 

u(x, y, z)

 

 

x

 

 

?

 

x2 y2 z2

6.

Вычислить работу A поля F y z i z x j x y k по кривой

 

 

x

2

y

2

z

2

a

2

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x tg

0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yi x j

 

7.

Найти циркуляцию поля F 2c

вдоль окружности радиуса R

x2 y2

 

 

 

с центром в точке O 0;0 . (Движение против хода часовой стрелки.)

8.По какой кривой следует двигаться из точки M 1;1;0 , чтобы поле

u x2 y2 z2 имело наибольшее убувание.

2

Вариант 3.

1.Вычислить криволинейные интегралы:

а) xyds , где L – прямоугольник, ограниченный прямыми

L

x 0, x 4, y 0, y 2;

б) Найти работу силы

F 2xyi x2 j при перемещении вдоль линии L,

где L – дуга кривой

y2 x от точки (0, 0) до точки (1,1).

2.Применяя формулу Грина вычислить:

cos

x2 y2 dx , где L-окружность

x2 y2 1.

L

 

 

3. Проверив, что подынтегральное выражение представляет полный

1,1

x 1 6у2 dx y 1 6x2 dy.

дифференциал, вычислить

0,0

4.Вычислить поверхностные интегралы:

а)

(y z 1 x2 )ds ,

где

S

– поверхность цилиндра x2 y2 1,

 

S

 

 

 

заключенная между плоскостями z 0 и z 2 .

б)

(y2 z2 )dydz , где

S

внешняя сторона части параболоида

 

S

 

 

 

x 1 y2 z2 , отсеченная плоскостью x 0.

в) y z dydz z x dzdx x y dxdy , где S часть внешней

S

 

стороны верхней z 0 полусферы x2 y2

z2 2Rx , лежащая в первом

октанте внутри цилиндра x2 y2 2ax,

a R .

5.Применяя формулу Остроградского вычислить поверхностный интеграл

x5dydz y5dxdz 10zx2 y2dxdy , где S внешняя сторона сферы

S

x2 y2 z2 4.

6.В каком направлении скалярное поле u(x, y, z) имеет наибольшую скорость изменения в точке М(1,1,-1). Чему равна наибольшая скорость,

если u(x, y, z) x3 y3 z3 3xyz ?

7.

Вычислить

работу

поля

F yi z j xk

 

вдоль

кривой

 

x acost;

y asint;

z bt;

0 t 2

в

направлении

 

возрастания параметров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 y2 2ax

8.

Найти циркуляцию

поля

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F z2 , x2 , y2 по кривой

x

2

y

2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

положительно ориентированной на внешней стороне конуса.

 

 

 

 

 

 

9.

Найти угол между

grad u

в точке M 1;2;0

и

grad u

в

 

точке

 

N 1;2;4 , если u z3 x3 y3

xyz .

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 4.

1.Вычислить криволинейный интеграл

а)

 

 

ds

 

 

, где L – отрезок прямой

y

x

2 , соединяющий точки

 

 

 

 

 

 

x

2

2

L

y

 

 

 

2

 

(0, 2) и (4,0) ;

 

 

 

б) Найти работу силы F (x2 2y)i ( y2 2x) j , при перемещении вдоль линии L от точки М к точке N. L: отрезок MN: M ( 4,0), N (0,2)

1,1

x 1 6у2 dx y 1 6x2 dy.

2. Вычислить

0,0

3.Применяя формулу Грина вычислить xydx (y3 x)dy , где L – контур,

L

составленный из дуги гиперболы xy 1 и отрезка прямой y 5 x ,

2

1 x 2 .

2

4.Вычислить поверхностные интегралы

а) (6x 4y 3z)ds , где S – поверхность z xy , вырезанная цилиндром

S

x2 y2 4

б) (z 1)dxdy , где S – внешняя сторона сферы x2 y2 z2 1.

S

в) xdydz y2dzdx z2dxdy , где S – внешняя сторона поверхности

S

 

тела x2 y2 a2 ,

H z H .

5.Применяя формулу Остроградского, вычислить поверхностный интеграл

z3dydz x3dzdx z2 x2 y2 dxdy , где S – внешняя сторона границы

S

 

 

 

области 0 z a ,

x2 y2 x,

x2 y2 2x ,

y x.

6.В каком направлении скалярное поле u(x, y, z) имеет наибольшую скорость изменения в точке M (1,1,1) . Чему равна наибольшая скорость,

1

 

 

 

если u(x, y, z) ln

 

 

 

 

?

 

 

 

 

 

 

x2 y2

z2

7.Вычислить работу поля F x3 y3; x y 2 по ломанной ABC где

A 2;1 , B 0;3 , C 2;1 .

8.Найти циркуляцию поля F x3 y; y2 z; z2 x вдоль кривой

x2 y2 4 .

x z 2

9. Найти grad rot F , если F xz; yz; x2 y2 .

Вариант 5.

1.Вычислить криволинейный интеграл

а) (x y)ds , где L – правый лепесток лемнискаты 2 a2 cos2

L

б) Найти работу силы F (x2 2y)i ( y2 2x) j при перемещении вдоль

линии L: 2 x2 y от точки M ( 4;0) к точке N (0;2) 8

2.Применяя формулу Грина вычислить:

(x3 3xy2 )dx (y2 1)dy , где L – пробегаемый в положительном

L

направлении контур треугольника АВС с вершинами A(0,2) B(0,0)

C(0,1) .

3.Проверив, что подынтегральное выражение является полным дифференциалом, вычислить

2,3,4

 

2хy y2 уz2 dx (x2 2xy xz2 )dy 2xyzdz.

1,1,1

 

4.Вычислить поверхностные интегралы:

а) (y z 4 x2 )ds , где S – поверхность, x2 y2 4, заключенная

S

между плоскостями z 0 и z 1.

б) x2 y2 zdxdy , где S – верхняя сторона нижней половины сферы

S

x2 y2 z2 1.

в) xdydz ydzdx zdxdy , где S – внутренняя сторона эллипсоида

 

S

 

 

 

 

x2

 

y2

 

z2

1.

a2

b2

c2

 

 

 

5.Применяя формулу Стокса, вычислить интеграл

( y z)dx (x z)dy (x y)dz , где L – окружность x2 y2 z2 4,

L

x y z 0, пробегаемая против хода часовой стрелки, если смотреть с положительной стороны оси ox .

6.В каком направлении скалярное поле u(x, y, z) имеет в точке M (1,1,1)

наибольшую скорость изменения? Чему равна наибольшая скорость,

если u(x, y, z) cos(x y) z ?

 

 

5

 

5

 

 

 

 

 

 

; x3

7. Вычислить работу поля F y3

вдоль положительно

 

 

 

 

 

 

 

2 2 2

ориентированной кривой x3 y3 a3 .

8.Найти циркуляцию поля F xy z; yz x; y a2 x2 вдоль кривой ,

 

2

 

2

 

2

 

где кривая x

 

y

 

z

 

2ax

 

 

x2 y2

a2

внутренней стороне цилиндра.

9. Найти rot F в точке M 1;2; 2

положительно ориентированна на

 

y

 

z

 

x

F

 

 

;

 

;

 

.

z

x

 

 

 

 

 

y

 

 

Вариант 6.

 

 

1. Вычислить криволинейные интегралы

 

 

а) (x y)ds , где L задана параметрически

x cos2 t ,

y sin2 t

L

 

 

0 t

 

,

 

 

 

 

 

2

 

б) (x2 2xy)dx (y2 2xy)dy , где AB - дуга параболы y x2 , с

 

 

 

 

AB

 

 

началом в точке A(1,1) и концом в точке B( 1,1)

2.

Применяя формулу Грина вычислить (x3 3xy2 )dy x2dx , где L

 

 

L

 

пробегаемый в положительном направлении контур, составленный из

 

правой полуокружности x2 y2 1 и отрезка прямой x 0, 1 y 1.

 

1,1,2

x y2 z2 dx y(x2 z2 )dy z x2 y2 dz .

3.

Вычислить

1,1, 1

4.Вычислить поверхностные интегралы

а) (xy yz z2 )ds , где S – часть конической поверхности

S

z x2 y2 , вырезанной цилиндром x2 y2 4.

б) x2 y2 zdxdy , где S - верхняя сторона верхней половины сферы

S

x2 y2 z2 1.

в) x2dydz y2dzdx z2dxdy , где S – внешняя сторона поверхности

S

 

 

 

тела x2 y2 z,

z H .

 

 

5. Применяя

формулу

Остроградского

вычислить

x2dydz y2dzdx z2dxdy , где S

- внешняя сторона

границы куба

S

 

 

 

0 x a,0 y a,0 z a .

6.В каком направлении скалярное поле u(x, y, z) имеет в точке M (1,1,1)

наибольшую скорость изменения? Чему равна наибольшая скорость,

если u(x, y, z) sin(y z) x ?

7. Вычислить

 

работу

 

 

поля

F x2 y; y2 x

вдоль

кривой

 

2

y

2

a

2

x

2

y

2

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

от точки A 0;0 до B a;0

.

 

 

 

x 0;

 

y 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Найти

циркуляцию

поля

F y2; xy; x2 y2

вдоль

 

 

x2 y2 az

 

положительно ориентированной на

 

 

y 0; z a, x 0, y 0

 

x 0;

 

 

 

внешней стороне параболоида.

 

 

9.

Найти

 

grad div F ,

если

 

F 6x2 y2 z3 yz 5 ; 4x3 y xz 2 ; xy 3xz2 3 .

 

Вариант 7.

1.Вычислить криволинейные интегралы

а) x2 y2 ds , L где – окружность x2 y2 ax .

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Найти работу силы F x2 yi yi при перемещении вдоль линииL :

 

отрезок MN от точки M ( 1,0) к точкеN (0,1) .

 

2.

Применяя формулу Грина,

вычислить xdy 2ydx ,

где L - контур,

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

составленный

линиями

 

y 0, y x , y

1 x2 ,

пробегаемый в

 

положительном направлении.

 

 

 

 

 

 

5,3,1

xzdy xy dz yzdx

 

 

 

 

 

3.

Вычислить

 

 

 

вдоль

путей не пересекающич

x yz

2

 

 

7,2,3

 

 

 

 

 

 

 

поверхностьx yz .

4.Вычислить поверхностные интегралы

а) (x2 y2 )ds , S -граница тела

x2 y2

z 1.

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ( y2 z2 )dxdy , где S

-

часть

верхней

стороны

цилиндра

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z a2 x2 , 0 y b .

 

 

 

 

 

в) x2 y2

z2 dzdx ,

где

S

- часть

внешней

стороны

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

конусаz x2

y2 ,

0 y b .

 

 

 

 

5.Применяя формулу Остроградского, вычислить поверхностный

 

интеграл y2 xdzdx xzdxdy z2 ydxdz ,

где

S

-

внешняя

сторона

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поверхности, расположенной в первом октане и составленный из

 

параболоида вращения x z2

y2 ,

цилиндра x2 y2 1 и координатных

 

плоскостей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

В каком

направлении

скалярное

поле

u(x, y, z) имеет в точке

 

M (1,1,1) наибольшую

скорость изменения?

Чему

равна наибольшая

 

скорость, если u(x, y, z) exy z ?

 

 

 

 

 

 

 

7.

Найти

работу

поля

F 4xy 15x2 y ; 2x2 5y3

7

по

кривой

 

y x3

3x2

2 от точки A 1

3;0 до точки B 1;0 .

 

 

 

8.

Найти

 

циркуляцию

поля

F yexy ; xeyz ; xyz

по

кривой

 

x2 y2

z 1 2 ; x 0; y 0; z 0, x 0; y 0; z 0

положительно

 

ориентированной на внутренней стороне конуса.

 

 

 

 

9.

Найти

угол между

rot grad u

и

grad u

в

точке M 1;2;1 если

 

u 6x2 y2

z3 yz 5 ; 4x3 y xz 2 ; xy 3xz2

3 ???.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 8.

 

 

 

 

 

1.

Вычислить криволинейные интегралы

 

 

 

 

 

 

 

а) x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2yds , где L - арка циклоиды

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x a(t sint), y a(1 cost) , 0 t 2 .

 

 

 

 

 

 

 

б) x2 ydx x3dy ,

где

AB

-

дуга параболы

y x2 от точки A( 1,1) до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

точки B(1,1) .

2.

Применяя

 

формулу Грина вычислить (x y)dx (x y)dy , где L -

 

 

 

 

 

 

 

L

 

эллипс

x2

 

y2

 

1.

 

a2

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,3,1

 

3.

Вычислить

 

 

y z xyz 1dx z xyz ln xdy y xyz ln xdz .

7,2,3

4.Вычислить поверхностные интегралы

а)

ds

, где

S - часть плоскости

x y z 1, расположенной в I

(1 x y)2

S

 

 

 

 

октанте.

 

 

 

б) (x2 y2 )dydz ,

где S - часть

внешней стороны цилиндра

S

 

 

 

 

x 9 y2 ,0 z 2.

в)

x2dydz y2dzdx z2dxdy

где S

- часть внешней поверхности

 

S

 

 

 

 

 

 

параболоида z x2 y2 ,

0 z H .

 

5. Применяя формулу Стокса вычислить

( y z)dx (z x)dy (x y)dz ,

 

 

 

 

 

 

 

C

где

C - эллипс:x2 y2 a2 ,

 

x

 

z

1,a 0,h 0, пробегаемый против

 

a

 

 

 

 

 

h

 

хода часовой стрелки, если смотреть с положительной стороны оси Ox .

6.В каком направлении скалярное поле u(x, y, z) имеет в точке М(1,1,1)

наибольшую скорость изменения? Чему равна наименьшая скорость изменения, если u(x, y, z) ln(x y 1) z ?

7.Найти работу поля F xy x y; xy x y по кривой

x2 y2 ax, y 0 от точки A 0;0 до точки B a;0 .

8.Найти циркуляцию поля F xy; yz; xz по кривой

x2 y2 1; x y z 1 положительно ориентированной на верхней стороне плоскости.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]