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

расчетка 3

.pdf
Скачиваний:
44
Добавлен:
04.06.2015
Размер:
355 Кб
Скачать
☆

ИрГУПС

Кафедра “Высшая математика”

10.4.7.

Кратные и криволинейные интегралы

___________________________________________________________________________

10.4.7.

КРАТНЫЕ

И

КРИВОЛИНЕЙНЫЕ

ИНТЕГРАЛЫ

ИрГУПС

Кафедра “Высшая математика”

10.4.7.

Кратные и криволинейные интегралы

___________________________________________________________________________

Вариант 1

 

 

π

π

 

 

1.

Вычислить повторный интеграл

∫4 dx∫4 (cos2 x +sin2 y)dy .

 

 

0

0

 

 

 

 

 

0

4 + y 2

 

2.

Изменить порядок интегрирования

∫ dy

∫ f ( x , y ) dx .

 

 

 

−2

−2 − y

 

3.

Перейдя к полярным координатам, вычислить ∫∫

x2 + y2 dxdy , где

 

 

 

 

D

 

 

область D ограничена кардиоидой r = a(1−cosϕ).

4.

Вычислить с помощью двойного интеграла площадь фигуры,

 

ограниченной линиями y = x2 ,

y = 4x2 ,

y = 4.

 

5.

Найти объем тела, ограниченного поверхностями

z =1+ y2 , x + y =1,

 

x = 0 , y = 0 , z = 0 .

 

 

 

 

6.Определить центр тяжести площади, ограниченной линиями y = x2 , y = 2x2 , x =1, x = 2 .

7.Вычислить криволинейный интеграл ∫(x + y)dx −(x − y)dy вдоль ломаной OAB , где O(0;0) , A(2;0) , B(4;5) .

8.Проверить, является ли данное выражение

(6xy + xy1 −4)dx +(3x2 +2 y − lny2x)dy

полным дифференциалом некоторой функции u = u(x, y) ? В случае

положительного ответа найти её с помощью криволинейного интеграла.

ИрГУПС

Кафедра “Высшая математика”

10.4.7.

Кратные и криволинейные интегралы

___________________________________________________________________________

Вариант 2

 

 

2

x2

 

1.

Вычислить повторный интеграл ∫dx ∫(2x − y)dy .

 

 

1

x

 

2.

Изменить порядок интегрирования в ∫2

dx

2 ∫x f ( x , y ) dy .

 

 

0

 

x 2

 

 

 

 

4

3.

Вычислить ∫∫dxdy , если D ограничена линиями y = ln 2x , x =3 и

 

 

D

 

 

 

осью

OX .

 

 

4.Вычислить двойным интегралом площадь, ограниченную лемнискатой r2 =4cos 2ϕ .

5.

Найти объем тела, ограниченного поверхностями z =1 − x2 , 3x + y = 6 ,

 

y = 0 , z = 0 .

6.

Вычислить момент инерции относительно начала координат фигуры,

 

ограниченной линиями 2x +3y = 6 , x = 0 , y = 0 .

7.

Вычислить ∫xdy + ydx по контуру, составленному линиями y = x2 и

y=1, обходя его в положительном направлении.

8.Проверить, является ли данное выражение

( x12 + 1y)dx +(1y−2x +9)dy

полным дифференциалом некоторой функции u = u(x, y) ? В случае

положительного ответа восстановить эту функцию.

ИрГУПС

Кафедра “Высшая математика”

10.4.7.

Кратные и криволинейные интегралы

___________________________________________________________________________

Вариант 3

 

3

2 x

+ 2 y)dy .

1.

Вычислить повторный интеграл ∫dx ∫(x

 

2

x

 

 

 

 

 

 

Изменить порядок интегрирования ∫4

3 +

1

x 2

2.

dx

∫2 f ( x , y ) dy

 

0

 

1

x

 

 

2 −

 

 

 

 

2

3.

Вычислить ∫∫y3 dxdy , если область D ограничена линиями

 

D

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = 2a2 , y = x , x = 0 в первой четверти.

4.

Вычислить с помощью двойного интеграла площадь, ограниченную

 

линиями y = 3 − x2 , y =1 + x .

 

 

 

 

 

 

5.

Найти объем тела, ограниченный поверхностями z = 3y2 , z = 4 − y2 ,

x= −2 , x =1.

6.Определить центр тяжести фигуры, ограниченной линиями y = x , x = 4 ,

если плотность в каждой её точке равна сумме координат.

7.

Вычислить криволинейный интеграл ∫

y2 +1

x

dy

вдоль отрезка

y

dx −

y

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB , где A(1;2) , B(2;4) .

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Проверить, является ли данное выражение

 

 

 

 

 

 

(2 cos 2x cos 3y −

1

)dx +(

2

 

−3sin 2x sin 3y)dy

 

 

 

y

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

полным дифференциалом некоторой функции u = u(x, y) ? В случае положительного ответа найти её с помощью криволинейного интеграла.

ИрГУПС

Кафедра “Высшая математика”

10.4.7.

Кратные и криволинейные интегралы

___________________________________________________________________________

Вариант 4

 

 

π

 

 

 

 

π

 

 

 

 

1.

Вычислить повторный интеграл ∫dx∫2 ex+sin y cos ydy .

 

0

0

 

 

 

 

Изменить порядок интегрирования ∫4

 

3

x + 4

 

 

 

2.

dx

4 ∫ f ( x , y ) dy .

 

0

 

1

 

x +1

 

 

 

2

 

3.

Вычислить ∫∫(x + y2 )dxdy , если область D ограничена линиями y = x2 ,

 

D

 

 

 

 

y= 4 −3x , y = 0 .

4.Вычислить с помощью двойного интеграла площадь, ограниченную

линиями y = 2x − x2 , x + y = 0 .

5. Найти объем тела, ограниченного поверхностями x2 + y2 = y ,

x2 + y2 = 3y , z + y = 3, z = 0 .

6.Вычислить момент инерции площади, ограниченной линиями y = 2 x ,

x+y =3, y =0 относительно оси OX .

7.

Вычислить ∫ydx +

x

dy , где C - дуга кривой y = e−x от A(0;1) до

 

 

C

y

 

 

 

B(−1; e) .

 

 

 

 

 

 

8.

Проверить, является ли данное выражение

 

 

 

 

(2xy −

1

)dx +(x2 −

2

)dy

 

 

 

 

y3

 

 

 

 

x2

 

полным дифференциалом некоторой функции u = u(x, y) ? В случае положительного ответа найти её с помощью криволинейного интеграла.

ИрГУПС

Кафедра “Высшая математика”

10.4.7.

Кратные и криволинейные интегралы

___________________________________________________________________________

Вариант 5

 

 

2

y2

 

 

 

 

 

1.

Вычислить повторный интеграл ∫dy ∫(3x2 −2xy + y)dx .

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4+2 x2

 

 

 

 

 

2.

Изменить порядок интегрирования ∫dx ∫ f (x, y)dy .

 

 

 

 

 

0

4−x2

 

 

 

 

 

3.

Вычислить ∫∫

ydxdy

, где область D ограничена линиями

y = x , x = 3 ,

2

 

D

1+ x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

осью OX .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить площадь, ограниченную эллипсом

x2

 

+

y2

=1, двойным

 

 

 

 

 

 

16

 

25

 

 

 

интегралом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Найти объем тела, ограниченного поверхностями

x2

+ y2

=1,

 

z = 3 − x − y , z = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти массу фигуры, ограниченной линиями y = x ,

x = 4 , y = 0 , если

 

плотность в каждой её точке равна произведению координат.

7. Вычислить ∫(x2 + y2 )dx +(x2 − y)dy вдоль линии L : y = (x) от

L

A(−1;1) до B(2;2) .

8.Проверить, является ли данное выражение

1− 2 y dx +1 − x dy x2 y xy2

полным дифференциалом некоторой функции u = u(x, y) ? В случае положительного ответа найти её с помощью криволинейного интеграла.

ИрГУПС

Кафедра “Высшая математика”

10.4.7.

Кратные и криволинейные интегралы

___________________________________________________________________________

Вариант 6

 

 

 

2

y

 

1.

Вычислить повторный интеграл ∫dy ∫(x2

+ y2 )dx .

 

 

 

1

0

 

 

 

 

2

8−x2

2.

Изменить порядок интегрирования ∫dx ∫

f (x, y)dy .

 

 

 

0

1 x2

 

 

 

 

 

2

 

3.

Вычислить ∫∫

dxdy

, где область D ограничена линиями y − x = 3 , x =1

x + y

 

D

 

 

 

3y +5x = 25 , осью OX .

4. Вычислить площадь, ограниченную кривой r = 4sinϕ .

5. Найти объем тела, ограниченного поверхностями y2 = 4 − z2 ,

x + 2z = 4 , z = 0 , x = 0 , y = 0 .

6.Найти центр тяжести площади, ограниченной линиями y2 = ax , x = a , y ≥ 0 .

 

Вычислить ∫xdy − ydx вдоль астроиды

3

 

 

7.

x = acos3

t,

совершая обход

 

L

y = asin

t,

 

 

против часовой стрелки.

 

 

 

8.

Проверить, является ли данное выражение

 

 

 

 

(x + y sin 2 y)dx +(xy sin 2 y + x sin 2 y −4)dy

полным дифференциалом некоторой функции u = u(x, y) ? В случае положительного ответа найти её с помощью криволинейного интеграла.

ИрГУПС

Кафедра “Высшая математика”

10.4.7.

Кратные и криволинейные интегралы

___________________________________________________________________________

Вариант 7

1.

Вычислить повторный интеграл ∫2

dx

2−∫x x(1 − y )dy .

 

−6

 

1

x2 −1

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

1

 

1−x2

2.

Изменить порядок интегрирования ∫dx ∫ f (x, y)dy .

 

 

−1

 

x2 −1

3.

Вычислить ∫∫ρsin 2 ϕdρdϕ, где область D ограничена окружностью

 

D

 

 

 

ρ= 3cosϕ .

4.С помощью двойного интеграла вычислить площадь, ограниченную

линиями y = x2 y = 0 x + y = 2 .

 

 

 

 

5. Найти объем тела, ограниченного поверхностями

z =

1

x2

, x + y = 2 ,

2

 

 

 

 

z = 0 , y = 0 .

6.Вычислить полярный момент инерции площади, ограниченной линиями

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

7. Вычислить ∫(x2 − 2 y)dx + ( y2 − 2xy)dy вдоль кривой y = x2 от

C

A(−1;1) доB(1;1) .

8.С помощью криволинейного интеграла решить дифференциальное уравнение, убедившись, что оно задано полным дифференциалом некоторой функции u = u(x, y) :

(2x sin y +6 y)dx +(x2 cos y + 3xy )dy = 0 .

ИрГУПС

Кафедра “Высшая математика”

10.4.7.

Кратные и криволинейные интегралы

___________________________________________________________________________

Вариант 8

 

 

 

e

ln x

1.

Вычислить повторный интеграл ∫dx ∫(x + 2)dy .

 

 

1

0

 

 

0

4−y2

2.

Изменить порядок интегрирования ∫dy ∫ f (x, y)dx .

 

 

 

−1

−y

3.

Вычислить ∫∫

dxdy

, где область D ограничена прямыми y = x , x = 2

2

 

D

4 + y

 

y= 0 .

4.Двойным интегралом вычислить площадь, ограниченную кривыми xy =8 y = 2x , x = 4 .

5. Найти объем тела, ограниченного поверхностями z2 = 9 − y ,

x2 + y2 = 9 y .

6. Найти центр тяжести фигуры, ограниченной линиями xy = 4 ,

x + y −5 = 0 .

7.

Вычислить ∫(x + y)dx +(x − y)dy вдоль окружности радиусом r =1 с

 

L

 

 

 

 

 

 

 

центром в начале координат, обходя ее против часовой стрелки.

8.

Убедиться, что заданное выражение

 

 

 

(x −

 

y

)dx +(

 

x

− y + 2)dy

 

x2

+ y2

x2

+ y2

 

 

 

 

есть полный дифференциал некоторой функции u = u(x, y) , и

восстановить её.

ИрГУПС

Кафедра “Высшая математика”

10.4.7.

Кратные и криволинейные интегралы

___________________________________________________________________________

Вариант 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x2 +2

 

 

 

 

 

 

1.

Вычислить повторный интеграл ∫dx

∫(3xy +1)dy .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

2−x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

x2 +1

 

 

 

 

 

 

2.

Изменить порядок интегрирования ∫dx ∫ f (x, y)dy .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

−2 x

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить ∫∫(x2

+ y2 )dxdy , перейдя к полярным координатам,

если

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

область D ограничена окружностями

x2 + y2

= ax , x2

+ y2 = a2

и осью

 

OY .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Двойным интегралом вычислить площадь, ограниченную линиями

 

 

x2

+

y2

=1, y = 0 , y > 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Найти объем тела, ограниченного поверхностями x = y , x +2 y

= 6 ,

 

 

z = x2 z = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти массу фигуры, ограниченной линиями xy

= 4 ,

x + y = 5, если ее

 

плотность ρ = x + y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3, 4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Вычислить интеграл

∫(x2

− y)dx + ( y2 − x)dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 0,0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Убедиться, что заданное выражение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

y2

 

−

1

+1)dx

+(

x2

 

+

1

)dy

 

 

 

 

 

(x + y)2

 

(x + y)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

y

 

 

есть полный дифференциал некоторой функции u = u(x, y) , и

восстановить её.