
Матан. Кратные интегралы
..pdf
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 |
|
|
||||
∫dy∫ fdx + ∫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 |
2−x2 |
1 |
2−y2 |
||||||
∫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 = 1− 2x2 +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 + ∫dy∫ fdx. |
Ответ: ∫dx |
∫ fdy . |
||
− |
2 |
− 2−y 2 |
−1 |
y |
−1 − |
2−x2 |
|
|
|
|
|
||
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 |
|
|
|
2−x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2−y |
||||||||
|
∫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 dx− x 2 = 21a ln aa +− xx +C,
n ≠ -1,
x ≠ 0,
а > 0, a ≠ 1,
x ≠ π2 + πn ,
x ≠ πn ,
x< 1,
x≠ π2 + πn ,
x≠ πn ,
x≠ a ,
50