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

M04225

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
338.84 Кб
Скачать

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Запорізький національний технічний університет

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

з вищої математики

для студентів технічних спеціальностей

ДЕННОЇ ФОРМИ НАВЧАННЯ

( 2-Й СЕМЕСТР) 2 ЧАСТИНА

2013

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

2

Методичні вказівки з вищої математики для студентів технічних спеціальностей денної форми навчання (2-й семестр) 2 частина.Укладачі / Гальченко Л.В., Килимник І.М., Онуфрієнко Л.М., Шаніна З.М., – Запоріжжя:

ЗНТУ, 2013 – 58 с.

УКЛАДАЧІ:

доц. Гальченко Л.В.

 

доц. Килимник І.М.

 

доц. Онуфрієнко Л.М.

 

доц. Шаніна З.М.

Комп′ютерна верстка: Давиденко С.І.

Відповідальний за випуск:. Килимник І.М. , к.т.н., доц.

Затверджено

на засіданні кафедри

вищої математики ЗНТУ

Протокол №

від 20.02.10

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

3

 

ЗМІСТ

 

1. Кратні інтеграли

4

1.1

Аудиторні завдання

4

1.2

Індивідуальні завдання

6

2.

Криволінійні та поверхневі інтеграли

34

2.1

Аудиторні завдання.

34

2.2

Індивідуальні завдання

36

 

 

Література

58

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

4

I. КРАТНІ ІНТЕГРАЛИ

1.1 Аудиторні завдання

1. Обчислити подвійний інтеграл по прямокутній області D

òòD

xdxdy

( 2

< x ≤ 4;1 ≤ y ≤ 3 )

(x + 3y)2

 

 

2. Подати подвійний інтеграл у вигляді повторного інтеграла по області D, обмеженої вказаними лініями

а) D : y = x - 4, y2 = 2x; б) D : y = x , y = 0; x + y = 2

3. Змінити порядок інтегрування

0

−3 / 4y

1

x2 +1

 

а) òdy

 

ò f (x, y)dx;

б) òdx

ò f

(x, y)dy;

−3

 

0

−1

 

9− y2

 

 

4. Обчислити подвійний інтеграл по області

вказаними лініями:

 

 

 

 

 

а) òò

æ

y ö

2

 

 

1

 

 

 

ç

 

÷

 

dxdy D : y = 2, x = y,x =

 

;

 

 

 

y

D

è x ø

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) òò

ctg

 

 

x2 + y2

dxdy D : x2 + y2

= 1,

 

y

 

 

3

 

 

 

 

 

x2 + y2

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D, обмеженої

³ -x, y £ 3x

5. Обчислити площу плоскої пластини D, обмеженої заданими лініями:

а) D : y = -1, y = -x, x2 + y2 = -2y б) D : x = 1, y = x3 , y = -3x

в) (x2 + y2 )3 = a2 (x4 + y4 )

6. Обчислити об′єм тіла, обмеженого заданими поверхнями:

а) x2 + y2 = z, x + y = 1, x = 0, y = 0, z = 0;

б) x + y + z = 4, x2 + y2 =1, x2 + y2 = 4, z = 0;

7. Обчислити площу поверхні I, відсіченою поверхнею II.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

5

I: x2 + z2 = 4y, II: x2 = y, y = 3

8. Обчислити масу неоднорідної пластини D, обмеженої заданими лініями, якщо поверхнева щільність у кожній її точці g = g(x, y).

а) x = y2 , y = x2 , g = x2 + y;

б) x + y = 3, y = 0, y = 2x, g = x2 - y;

9.Знайти координати центра маси фігури, що обмежена лініями:

x= y, y = 2x, x = 2, густина γ =1.

10.Обчислити потрійний інтеграл

а) òòò(2x2 y - z + 3)dxdydz;

V

V :1 ≤ x ≤ 3, − 2 ≤ y ≤ 1, 2 ≤ z ≤ 3;

б) òòò(x + y -1)dxdydz;

V

V : z = x2 + y2 , y = 5x, x = 1, z = 0, y = 0;

в) òòòx2 + y2 dxdydz;

V

V : x2 + y2 = 44 - z, z = 64 - x2 - y2 ;

г) òòò

 

dxdydz

 

;

 

 

 

4 - x2 - y2 - z2

V

 

 

V : x2 + y2 + z2 = 4, x ³ 0, y ³ 0, z ³ 0;

11. Знайти об′єм тіла, обмеженого поверхнями:

а)

в)

ìz = 4x2 + 2y2 +1

ï

+ y - 3 = 0

 

íx

 

ï

= 0, y = 0, z = 0

ïx

î

 

 

 

 

 

 

 

ì

2x = x

2

+ y

2

ï

 

 

í

2

 

2

 

 

2

 

ï

+ y

+ z

= 3

îx

 

 

 

ìx + y + z = 4, z = 0 б) ïíx2 + y2 = 1

ïîx2 + y2 = 4

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

6

1.2 Індивідуальні завдання.

1.2.1 Обчислити подвійний інтеграл по прямокутній області інтегрування D

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

òò(2x + 3y)dxdy

D

òò xy dxdy

D

òòD 1 +xy2 dxdy òò(3x y)dxdy

D

òòex+ y dxdy

D

òò(x2 + 2y)dxdy

D

òò ( dxdy)2 D x + y

òòx2 2 dxdy

D 1 + y

òò(x + y3 )dxdy

D

òò(3x2 y)dxdy

D

òò(x3 y )dxdy

D

òòexy dxdy

D

(0 ≤ x ≤ 2, 0 ≤ y ≤ 3) (0 ≤ x ≤ 2 , 0 ≤ y ≤1) (0 ≤ x ≤1, 0 ≤ y ≤ 2) (0 ≤ x ≤ 2 , 0 ≤ y ≤1) (0 ≤ x ≤1, 0 ≤ y ≤ 2) (0 ≤ x ≤1, 0 ≤ y ≤ 2) (3 ≤ x ≤ 4 , 1≤ y ≤ 2)

(0 ≤ x ≤1, 0 ≤ y ≤1)

(1≤ x ≤ 2 , 0 ≤ y ≤ 2) (0 ≤ x ≤1, 1≤ y ≤ 2) (0 ≤ x ≤1, 0 ≤ y ≤ 1) (0 ≤ x ≤ 2, 0 ≤ y ≤1)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

7

dxdy

òòD (x + 2y)2

òò xy2dxdy

D

òò4(x + 5y)dxdy

D

òòx3 2 dxdy

D 1 + y

òòe2x+ y dxdy

D

òò(x y )dxdy

D

dxdy

òòD (2x - y)3

òò(xy3 y)dxdy

D

òòex−2 y dxdy

D

 

 

 

 

æ x

ö

òòç

 

+ 4yx÷dxdy

2

D

è

ø

 

 

 

òò(3xy + xy)dxdy

D

òòD (1 +xy)3 dxdy

òò(x + xy )dxdy

D

òòe2x+3y dxdy

D

(2 ≤ x ≤ 5, 1≤ y ≤ 3) (0 ≤ x ≤1, 0 ≤ y ≤1) (2 ≤ x ≤ 3 , 3 ≤ y ≤ 4)

(1≤ x ≤ 2 , 0 ≤ y ≤1)

(0 ≤ x ≤1, 0 ≤ y ≤1) (0 ≤ x ≤ 2 , 1≤ y ≤ 2) (0 ≤ x ≤1, 1≤ y ≤ 3)

(2 ≤ x ≤ 3 , 1≤ y ≤ 2) (1≤ x ≤ 2 , 0 ≤ y ≤1)

(1≤ x ≤ 3 , 1≤ y ≤ 2)

(0 ≤ x ≤ 2, 0 ≤ y ≤1) (0 ≤ x ≤1, 1≤ y ≤ 2) (1≤ x ≤ 2 , 0 ≤ y ≤ 2) (0 ≤ x ≤1, 0 ≤ y ≤ 1)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

27.

òòsin(x + y)dxdy

(0 ≤ x ≤1, 0 ≤ y ≤ 1)

 

28.

D

(xy

 

 

 

 

 

)dxdy

 

òò

2

+ y

5

(2 ≤ x ≤ 3 , 0 ≤ y ≤1)

 

 

 

29.

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

òò

 

y

dxdy

(1≤ x ≤ 2 , 0 ≤ y ≤1)

 

1 + x2

30.

D

 

y2

 

 

 

 

 

òòD

 

 

dxdy

(0 ≤ x ≤1, 0 ≤ y ≤ 1)

 

(1+ x)3

1.2.2 Подати подвійний інтеграл у вигляді повторного інтеграла по області D, обмеженої вказаними лініями.

1.

D:

y =

4 − x2

 

,

y =

3x

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

D:

x2 + y2 = 9,

3x - 2y - 6 £ 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ³ 0,

3.

D:

x = 8 − y2 ,

4.

D:

y = ln x,

x ³ 0;

5.

D:

x2 = 2 − y,

x + y = 0

 

 

 

 

 

 

y ³ x2 ;

6.

D:

y =

2 − x2

,

7.

D:

y = x2 − 2,

y = x;

8.

D:

y = 2x ,

y = x;

9.

D:

y2 = 2x,

x2 = 2y ,

 

 

 

 

 

 

 

10.

D:

y =

9 − x2

,

x ³ 0 ,

11.

D:

y2 = 2 − x,

y = x;

 

 

 

 

 

,

x = y2 ,

12.

D:

x =

2 − y2

x ³ 0;

 

y £

0;

 

y = x

 

y ³

0,

y £ 1;

y = 1,

y = 3;

x £1;

y ³ x ;

y ³ 0 ;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

13.D:

14.D:

15.D:

16.D:

17.D:

18.D:

19.D:

20.D:

21.D:

22.D:

23.D:

24.D:

25.D:

26.D:

27.D:

28.D:

29.D:

30.D:

y2 = 4x , y = x,

y = −2 − x2 , y = 6 − x2 ,

y = −x,

y= 4 − x2 , xy =1,

x= 2 − y2

y2 = 6 − x,

y2 = x,

y= 4 − x2 ,

x2 + y2 = 4,

y− 2 = x2 ,

y= x2 ,

x + y - 6 = 0,

4 − y = (x −1)2 ,

2x + 3y £ 6,

4 − x = y2 ,

9

x+ 2y −12 = 0,

y= 2x,

y ³ x ,

x= y ,

y2 = x + 2 ;

0 £ x £ 2,

x = y,

x2 = − y,

x = y,

y2 = 4x ,

y= x2 ;

x- y + 2 = 0,

y= −4 − x2 , 4y = x2 ,

y= x2 ,

3x - y - 3 = 0,

y= 4 − x2 ,

x = −4 − y2 ;

y³ 0 ; x = 1;

y= 0 ;

y ³ 0 ;

y= 4 ; x = 2;

y£ 0,

y = 0 ; y = 2 ;

y ³ 0

0 £ x £ 2 ;

x = 2; y ³ 0;

y ³ 0 ;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

10

1.2.3 Змінити порядок інтегрування

1.

1

x3 +1

2.

2 / 3

y+3

 

ò dx

 

ò f (x, y)dx

 

ò dy

ò f (x, y)dx

 

−1

 

 

 

 

0

2y

2

 

− 1−x2

 

 

 

 

 

3.

2

2x

 

 

f (x, y)dy

 

òdx

ò

 

 

 

 

0

x

 

 

 

 

 

 

 

5.

2

 

 

2−x

 

 

f (x, y)dy

 

ò dx

ò

 

 

 

−6

 

 

x

2

−1

7.

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2xx2

 

 

 

òdx

 

 

 

 

ò

 

f (x,y)dy

9.

1

 

 

x−2

 

 

 

 

1

e y

 

 

f (x, y)dx

 

òdy

ò

 

 

 

 

0

y

 

 

 

 

 

 

 

11.

1

 

 

1− y

f (x, y)dx

 

òdy

 

 

 

 

ò

 

 

0

1− y2

 

 

13.

 

 

 

 

 

1

2+

 

 

1− y2

 

 

òdy

 

 

 

 

ò

 

 

f (x, y)dx

15.

0

 

 

 

 

y2

 

 

 

 

2

 

y

 

 

f (x,y)dx

 

òdy

ò

 

 

 

 

1

ln y

 

 

 

 

 

17.

2

3−x

 

(x, y)dy

 

òdx

ò

 

 

 

f

 

1

2x

 

 

 

 

 

 

 

4.

1

 

3− y

(x,y)dx

 

òdy

ò

 

 

 

f

 

0

 

2y2

 

 

 

6.

1

 

y2 +1

f (x,y)dx

 

òdy

 

ò

 

0

 

4− y2

 

 

8.

1

 

2−x2

f (x, y)dy

 

ò dx

ò

 

−1

 

 

1−x

2

 

 

10.

 

 

 

 

 

 

3

 

2x

(x,y)dy

 

òdx

 

ò

 

 

 

f

 

0

 

x2 x

 

 

 

12.

1

 

3x

 

 

 

f (x, y)dy

 

òdx

ò

 

 

 

 

0

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

14.

1

 

2−x2

 

 

 

 

òdx

 

ò

 

 

 

f (x, y)dy

 

0

 

x3

 

 

 

16.

1

2+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

f (x,y)dx

 

òdy

 

ò

 

 

 

 

0

 

y

 

 

 

 

 

 

 

18.

 

 

 

1

 

3−

1−y2

 

 

òdy

 

 

ò

 

f (x, y)dx

 

0

 

 

 

 

y

 

 

 

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com