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

Матан. Кратные интегралы

..pdf
Скачиваний:
49
Добавлен:
05.06.2015
Размер:
666.98 Кб
Скачать

Задача 6 – Найти объемы тел, заданных ограничивающими их поверхностями:

а) y = x2 - 7, y = -8x2 + 2, z = 3 - 12y2 + 5x2, z = -2 - 12y2 + 5x2;

Ответ: 60.

б) z =

49 x2

 

y 2 , z = 3, x2 + y2 = 33

(внутри цилиндра).

Ответ:87π.

 

 

 

 

Вариант 21

 

 

 

 

 

Задача 1 – Изменить порядок интегрирования в интеграле:

ex

 

 

1

y

e

1

 

 

1

 

 

dyfdx + dy fdx.

 

Ответ: dx fdy .

0

0

1

ln y

 

 

0

x

 

 

Задача 2 – Вычислить двойной интеграл по области D:

 

 

 

 

 

а) ∫∫(44xy +16x3 y3 )dxdy; D : x = 1, y = x2, y = - 3 x ;

Ответ: -5.

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ∫∫y cos xydxdy; D : y = π, y = 3π, x =

1

, x = 1.

Ответ: 0.

2

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 3 – Найти площади фигур, ограниченных данными линиями:

 

 

а) y =

x , y =

1

, x =16;

 

Ответ: 42 4 ln 2 .

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) y2 - 2y + x2 = 0, y2 - 4y + x2 = 0, y = x, x = 0.

Ответ:

3π

+

3

.

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4 – Пластинка D задана ограничивающими ее кривыми, μ - поверхностная плотность. Найти массу пластинки:

D : x = 2, y = 0, y2 = 2x (y 0); μ = 74x2 + y . Ответ: 10.

Задача 5 – Вычислить тройные интегралы по объему V:

а) ∫∫∫ y 2 ch(xy)dxdydz; V : x = 0, y = −1, y = x,

Ответ: ch1 – 1.

V

z = 0, z = 2.

 

 

б) ∫∫∫x2 dxdydz ; V : z = 10(x + 3y), x + y = 1, x = 0, y = 0, z = 0.

Ответ: 1.

V

 

 

 

Задача 6 – Найти объемы тел, заданных ограничивающими их поверхностями:

41

а) а) x = 2y2 + 3, x = 5, z = 1+ 9x2 +4 y 2 , z = 4 + 9x2 +4 y 2 ;

Ответ: 8.

б) z = 36 x2 y 2 , 9z = x2 + y2.

Ответ: 85,5 π.

42

Вариант 22

Задача 1 – Изменить порядок интегрирования в интеграле:

1

x 2

2

2x2

1

2y2

dx fdy + dx

fdy.

Ответ: dy

fdx .

0

0

1

0

0

y

Задача 2 – Вычислить двойной интеграл по области D:

 

 

 

 

 

а) ∫∫(4xy +176x3 y3 )dxdy; D : x = 1, y = 3 x , y = -x2;

Ответ: 5.

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ∫∫y2 e

xy

 

 

 

 

1

 

 

 

dxdy; D : x = 0, y = 1, y = x/2.

Ответ:

.

 

2

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

e

Задача 3 – Найти площади фигур, ограниченных данными линиями:

а) y =

2

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

, y = 7e , y = 2, y = 7;

Ответ: 5.

x

б) x2 - 2x + y2 = 0, x2 - 4x + y2 = 0, y = 0, y = 3x .

Ответ: π+

3 3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Задача 4 – Пластинка D задана ограничивающими ее кривыми, μ - поверхностная плотность. Найти массу пластинки:

D : x2 + y2 = 1, x2 + y2 = 9, x = 0, y = 0 (x 0, y 0);

μ= 2x y .

x2 + y2

Задача 5 – Вычислить тройные интегралы по объему V:

а) ∫∫∫ y 2 zch(xyz)dxdydz;

V : x =1, y =1, z =1,

V

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

Ответ: 6.

Ответ: sh1 – 1.

б) ∫∫∫(8y +12z)dxdydz ; V : y = x, y = 0, x = 1, z = 3x2 + 2y2, z = 0. Ответ: 17.

V

Задача 6 – Найти объемы тел, заданных ограничивающими их поверхностями:

а) y = 3x2 + 4, y = 7, z = 5 2x2 +3y 2 , z = 12x2 +3y 2 ;

Ответ: 16.

б) z = 9 x2 + y 2 , z = 22 - x2 - y2.

Ответ: 32 π.

43

Вариант 23

Задача 1 – Изменить порядок интегрирования в интеграле:

 

π

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

arccos y

 

 

 

4

sin x

 

2

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

dx fdy + dx fdy.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

dy

 

fdx .

 

0

0

 

π

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

arcsin y

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2 – Вычислить двойной интеграл по области D:

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

∫∫(xy 4x3 y3 )dxdy; D : x = 1, y = x3, y =

x ;

 

 

Ответ: 0.

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

∫∫y sin 2xydxdy; D : y =

π, y =

3π

, x =

1

 

, x = 2.

 

 

Ответ: -1.

 

2

 

 

 

 

D

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 3 – Найти площади фигур, ограниченных данными линиями:

 

 

а) x = 27 - y2, x = -6y;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 288.

б) y2 - 6y + x2 = 0, y2 - 8y + x2 = 0, y = x, x = 0 .

Ответ:

7π

+

7

.

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

Задача 4 – Пластинка D задана ограничивающими ее кривыми, μ - по-

верхностная плотность. Найти массу пластинки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

x

 

 

 

7x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D : x = 2, y = 0, y

 

=

 

 

(y 0); μ

=

 

 

 

+8y .

 

 

Ответ: 12.

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

Задача 5 – Вычислить тройные интегралы по объему V:

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

∫∫∫x

2 sin(

π xy)dxdydz; V

: x = 2, y = x, y = 0,

 

 

Ответ: 4.

 

V

 

2

 

 

 

z = 0, z = π.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

∫∫∫63(1 + 2

y )dxdydz ; V : y = x, y = 0, x = 1, z = xy , z = 0.

 

 

Ответ: 32.

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 6 – Найти объемы тел, заданных ограничивающими их поверхно-

стями:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) x = 5y2 - 2, x = -4y2 + 7, z = 4 2x2 +3y 2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 1

2x2

+3y 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 60.

б) z =

16 x2

y 2 , z =

x2

+ y 2

.

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 32 π.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

Вариант 24

Задача 1 – Изменить порядок интегрирования в интеграле:

1

0

0

0

0

x

dy

fdx + dyfdx.

Ответ: dx

fdy .

2

2y 2

1

y

1

2x2

 

 

 

 

 

Задача 2 – Вычислить двойной интеграл по области D:

 

а) ∫∫(4xy +176x3 y3 )dxdy; D : x = 1, y = x , y = -x3;

Ответ: 5.

D

 

 

 

 

 

 

б) ∫∫y 2 cos xydxdy; D : x = 0, y = π, y = 2x.

Ответ: 1.

D

 

 

 

 

 

 

Задача 3 – Найти площади фигур, ограниченных данными линиями:

а) ) x = 72 y 2 , 6x = y2, y = 0 (y 0);

Ответ: 9π + 6.

б) x2 - 4x + y2 = 0, x2 - 8x + y2 = 0, y = 0, y = 3x .

Ответ: 4π +3 3 .

Задача 4 – Пластинка D задана ограничивающими ее кривыми, μ - поверхностная плотность. Найти массу пластинки:

D : x2 + y2 = 1, x2 + y2 = 25, x = 0, y = 0 (x 0, y 0);

а)

б)

μ =

 

x 4y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2

 

Задача 5 – Вычислить тройные интегралы по объему V:

∫∫∫y 2 z cos

xyz

dxdydz;

V : x = 9, y =1, z = 2π,

 

V

9

 

 

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

∫∫∫(x + y)dxdydz ; V : y = x, y = 0, x = 1, z = 30x2 + 60y2, z = 0.

V

Ответ: 20.

Ответ: 9.

Ответ: 16.

Задача 6 – Найти объемы тел, заданных ограничивающими их поверхностями:

а x = -2y2 + 5, x = 3, z = 5 x2 + 25y 2

, z = 2 x2 +25y 2 ;

Ответ: 8.

б) z = 36 x2 y 2 , z = 2, x2 + y2 = 27

(внутри цилиндра).

Ответ: 72 π.

45

Вариант 25

Задача 1 – Изменить порядок интегрирования в интеграле:

 

1

 

x3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2y

 

dx

fdy + dx

fdy.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: dy fdx .

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3 y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2 – Вычислить двойной интеграл по области D:

 

 

 

 

а)

∫∫(6x2 y 2 +

 

25

x4 y 4 )dxdy; D : x = 1, y = x2, y = x ;

 

Ответ: 1.

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) ∫∫6ye

xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dxdy; D : y = ln2, y = ln3, x = 3, x = 6.

 

Ответ: 27.

3

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 3 – Найти площади фигур, ограниченных данными линиями:

а)

y =

 

 

6 x2 , y =

 

6

 

6 x2

;

 

 

Ответ: 4π −3 3 .

б)

7y2 - 4y + x2 = 0, y2 - 8y + x2 = 0, y = x, x = 0.

Ответ: 3π+6.

 

Задача 4 – Пластинка D задана ограничивающими ее кривыми, μ - по-

верхностная плотность. Найти массу пластинки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D : x = 1, y = 0, y2 = 4x (y 0); μ = 6x + 3y2.

 

Ответ: 8.

 

Задача 5 – Вычислить тройные интегралы по объему V:

 

 

 

 

а)

∫∫∫x2 sin(πxy)dxdydz; V : x =1, y = 2x, y = 0,

 

Ответ: 2.

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 0, z = 4π.

 

 

 

 

б)

∫∫∫

 

 

 

 

 

 

dxdydz

 

 

 

 

 

; V :

x

+

y

 

+

z

 

=1, x = 0, y = 0, z = 0.

 

Ответ: 5.

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

y

 

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

V

(1

+

 

 

+

 

 

+

 

 

)

5

 

 

6

4

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

4

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 6 – Найти объемы тел, заданных ограничивающими их поверхно-

стями:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) y = -3x2 +5, y = 2, z = 3 +

5x2

+ y 2

, z = 1+ 5x2 + y 2 ;

 

Ответ: 16.

б) z =

 

4

 

 

x

2

 

y

2

, z = x

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ y .

 

 

 

 

Ответ:

 

π.

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

162

46

Рекомендуемая литература

1Бугров Я.С., Никольский С.М. Дифференциальное и интегральное исчисление . – М.: Наука, 1984.

2Кудрявцев Л.Д. Краткий курс математического анализа. – М.: Наука,

1989.

3Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление. –Т.1-

2.– М.: Наука, 2001. – 544с.

4Берман Г.Н. Сборник задач по курсу математического анализа. – М.:

Наука, 1971. – 416с.

5Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах: Учебное пособие для студентов втузов. – В 2-х ч. - М.: Высшая школа, 1999. – 415с.

47

Приложение А

(справочное)

48

49

Приложение Б (справочное)

Таблица неопределенных интегралов

1)

dx = x + C ,

 

2) x n dx =

x n+1

 

+C,

n +1

 

 

dx

 

 

 

 

 

3)

= ln

 

 

x

 

+C,

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a x

 

4) ахdx =

+C,

 

 

 

 

 

 

 

ln a

 

5)ex dx = ex +C,

6)sin xdx = −cos x +C,

7)cos xdx = sin x +C ,

8)cosdx2 x = tgx +C,

9)sindx2 x = −ctgx +C,

10)1+dxx2 = arctg x +C,

11)

dx

= arcsin x +C,

1 x2

 

 

12)tgxdx = −ln cos x +C ,

13)ctgxdx = ln sin x +C ,

14)a 2 dxx 2 = 21a ln aa +xx +C,

n ≠ -1,

x ≠ 0,

а > 0, a ≠ 1,

x ≠ π2 + πn ,

x ≠ πn ,

x< 1,

xπ2 + πn ,

xπn ,

xa ,

50