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1.2.13 Обчислити об′єм тіла за допомогою потрійного інтеграла,
використовуючи cферичні координати
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î 3
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+ y2 + z2 £ 169, |
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+ y2 |
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2 |
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2 |
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2 |
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|
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2 |
+ y |
2 |
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2 |
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£ 100, |
|
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35 |
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x2 |
+ y2 |
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15 |
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+ y2 |
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63 |
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+ y2 |
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99 |
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24 |
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|
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|
2.КРИВОЛІНІЙНІ ТА ПОВЕРХНЕВІ ІНТЕГРАЛИ
2.1Аудиторні завдання.
1. Обчислити ò f (x, y)dl |
по заданій лінії L: |
|
|
L |
|
а) |
f (x, y) = 3x - 8y, |
L − пряма AB : А(-1;3), B(2;1); |
б) |
f (x, y) = y2 + x, L : x = t - sint, y = 1- cos t, t Î[0;2p]; |
в) f (x,y)= 1/ (x - y), L : y = x / 2 - 2, x Î[0;4].
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35
2. Обчислити масу кубічної параболи y = x3 для x Î[1; 3], якщо в
кожній точці кривої густина дорівнює квадрату її абсциси. 3.Знайти центр тяжіння однієї арки циклоїди
ì x = 3(t - sint) |
, (0 |
£ t £ 2p). |
|
í |
|
||
îy = 3(1 |
- cost) |
|
Вважати густину рівну одиниці
4. Обчислити òP(x,y)dx + Q(x, y)dy по заданій лінії L:
L
а) P(x,y) = x2 - 2y,Q(x,y)= y2 + 2xy, L : y = x2 +1, x £1;
б) P(x,y) = 4 − y,Q(x, y) = x, L : x = 2(t − sint), y = 2(1− cost),t [0;π];
5. Застосувавши формулу Гріна обчислити
а) ò y2dx + (x + y)2dy, L: контур трикутника з вершинами у точках
L
А(3;0), B(3;3), C(0;3)
б) ò xy2dy - x2dx, L: x2 + y2 = 4 .
L
6. Обчислити інтеграл, перевіривши незалежність від шляху інтегрування
(2ò,0(3) x2 + 6xy2 )dx + (6x2 y + 4y3 )dy .
(1,1)
7. Знайти функцію u(x, y) за її повним диференціалом а) du = 4(x2 - y2 )×(xdx - ydy),
б) du = (3y - x)dx + y - 3x dy .
(x + y)3
8. Обчислити площу фігури, обмеженої параболою y = x4 і прямою у=1.
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36
9. Обчислити роботу сили F = (x +1, xyz, y2z) при переміщенні матеріальної точки одиничної маси вздовж відрізка, що з′єднує точку
А(2; 3;-1) з точкою В(3;-2;0).
10.Обчислити поверхневий інтеграл першого роду
а) |
òò(x + 2y - z)dS, |
S-частина площини x + 2y + z = 2 в першому |
||||||
|
S |
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|
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|
октанті. |
|
|
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2 |
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= 0 |
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|
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òòzdS , S- задана умовами í |
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|
|
|
|
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|
S |
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|
0 £ z £1 |
|
|
||
|
î |
|
|
|
11. Обчислити поверхневий інтеграл II роду
а) òò(yz - 2x + yx)dxdz, σ - нижня сторона площини x − 2y − z = 1,яка
σ |
|
|
||
обмежена координатними площинами; |
|
|
||
б) òò(y - z)dydz + (z - x)dxdz + (x - y)dxdy, S |
- нижня |
сторона |
||
S |
|
|
||
|
|
|
||
поверхні z = |
x2 + y2 |
, при z Î[0,4]. |
|
|
2.2 Індивідуальні завдання |
|
|
||
2.2.1.Обчислити криволінійний інтеграл |
ò f (x, y)dl, |
де L – |
||
|
|
|
L |
|
відрізок прямої від точки А1(x1,y1) до точки A2(x2, y2) |
|
1.f (x, y) = x + 7 y;
2.f (x, y)= 3x + 5y;
3.f (x, y) =- 2x + 5y;
4.f (x, y) = 5x + 2y;
5.f (x, y) = -4x + y;
6.f (x, y) = x + 4y;
7.f (x, y) = 2x + 3y;
A1( -2; 5) |
A2( 3 ;7 ) |
A1( 3;4 ) |
A2( 5;1 ) |
A1( -3; 2) |
A2( 0; 5) |
A1( -2;7 ) |
A2( 3; -3) |
A1( 3; 1) |
A2( 2;7 ) |
A1( 4; 0) |
A2( 1; -4) |
A1( 5 ;-7 ) |
A2( 2; -1) |
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8.f (x, y) = −5x + 2y;
9.f (x, y) = x + 3y;
10.f (x, y) = 2x − 4y;
11.f (x, y) = 5x + y;
12.f (x, y) = 3x + 5y;
13.f (x, y) = 7x + 6y;
14.f (x, y) = 6x + 2y;
15.f (x, y) = 2x − 5y;
16.f (x, y) = 2x − y;
17.f (x, y) = x + y;
18.f (x, y) = −x − 2y;
19.f (x, y) = 3x − y;
20.f (x, y) = 5x + y;
21.f (x, y) = −2x + 3y;
22.f (x, y) = −x + 5y;
23.f (x, y) = 3x + 2y;
24.f (x, y) = −2x + −3y;
25.f (x, y) = x + 3y;
26.f (x, y) = x − 3y;
27.f (x, y) = 7x − 2y;
28.f (x, y) = −3x + 2y;
29.f (x, y) = −5x + 3y;
30.f (x, y) = −2x + y;
37
A1( 3; 5) A1( 2;5 ) A1( 7 ;2 ) A1( 2; 5) A1( 2; -1) A1( 6; 5) A1( 3;5 ) A1( 3; -7) A1( 1; 2) A1( 3;1 ) A1( 1; -3) A1( 2; 1) A1( 4 ; 2) A1( 3 ; -3) A1( 7;2 ) A1( 4 ; -1) A1(3 ; 2) A1( 1 ; -3) A1( 5 ; 2) A1( 3; 5) A1( 2;-4 ) A1( -2 ; 5) A1( 1 ;5 )
A2( 7; 1) A2( 0; 3) A2( 5; -3) A2( 4;-3 ) A2( 3; -2) A2( 3 ;6 ) A2( 5 ;-2 ) A2( 2; 6) A2( 3; -1) A2( -2; 2) A2( 4 ;5 ) A2( 1; -3) A2( -3 ;1 ) A2( 4 ;1 ) A2( 1 ;4 ) A2( 2 ;7 ) A2( 5; 1)
A2( 3 ; 2 ) A2( -1 ; 5) A2( 2 ;-3 ) A2( 3; -5) A2( 3 ; 2) A2( 2 ; -4)
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38
2.2.2 Обчислити криволінійний інтеграл ò f (x, y) dl, по заданій
L
кривій L
1.f (x, y)= x / y,
2.f (x, y)= x + y ,
3.f (x, y)= xy1 ,
4.f (x, y)= x2 + y2 ,
5.f (x,y)= xy2 ,
6.f (x,y)= y / x ,
7.f (x, y)= 2x2 + 3y ,
8.f (x,y)= x2 y,
9.f (x,y)= y2 ,
10.f (x, y)= x2 y + xy2 ,
11.f (x, y)= 2y ,
ì x = 2 sint |
, |
|
|||
L : í |
|
|
|
|
|
îy = 2cos t |
|
|
|||
ì |
|
|
2 |
t |
|
ïx = 5cos |
|
, |
|||
L : í |
|
|
2 |
|
|
ï |
|
|
t |
|
|
îy = 5 sin |
|
|
|||
ì |
|
3 |
t |
|
|
ïx = cos |
|
, |
|
||
L : í |
|
3 |
|
|
|
ï |
|
t |
|
|
|
îy = sin |
|
|
|
||
ìx = 2(1- cost) |
|||||
L : í |
|
- sin t) |
|||
îy = 2(t |
|||||
ìx = 3cost |
, |
|
|||
L : í |
|
|
|
|
|
î y = 3sint |
|
|
|||
ì x = t |
|
|
|
|
|
L : í |
2 |
, |
|
|
|
îy = t |
|
|
|
|
|
ì |
|
|
2 |
t |
|
ïx = 6cos |
|
, |
|||
L : í |
|
|
2 |
|
|
ï |
|
|
t |
|
|
îy = 6 sin |
|
|
|||
ì |
|
|
3 |
t |
|
ïx = 2cos |
|
, |
|||
L : í |
|
|
3 |
|
|
ï |
|
|
t |
|
|
îy = 2 sin |
|
|
|||
ì x = 3(t - sint) |
|||||
L : í |
|
- cost) |
|||
îy = 3(1 |
|||||
ì x = 5sint |
, |
|
|||
L : í |
|
|
|
|
|
îy = 5cos t |
|
|
|||
ì x = t |
|
|
, |
|
|
L : í |
2 / 2 |
|
|||
îy = t |
|
|
t Î éêp ,p ùú ë6 3 û
t Î éê p ,pùú ë 2 û
t Î éêp ,p ùú ë6 3 û
t Î[0,2p ]
,
t Î[p, 2p ]
t Î[1,3 ]
ép |
, |
p ù |
||
t Î ê |
6 |
2 |
ú |
|
ë |
|
û |
t Î éê 0,p ùú ë 2 û
t Î[0, 2p ]
,
é |
0, |
p ù |
|
t Î ê |
2 |
ú |
|
ë |
|
û |
t Î[0,1]
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12.f (x, y)= x2 + y2 ,
13.f (x, y)= 43x - 33 y ,
14.f (x, y)= 2y ,
15.f (x,y)= 4y + 3x2 ,
|
f (x, y)= y / |
|
, |
16. |
x |
||
|
|
|
17.f (x, y)= (x2 + y2)2 ,
18.f (x, y)= x + y ,
19. |
f (x,y)= |
|
1 |
, |
|
x2 |
+ y2 |
||||
|
|
|
20.f (x,y)= 3x + 3 y ,
21.f (x,y)= y ×e−x ,
22.f (x, y) = y32 ,
23. |
f (x,y)= |
|
x |
, |
|
x2 |
+ y2 |
||||
|
|
|
39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ìx = 3(cos t + t sint) |
, |
|||||||||||
L : í |
= 3(sint - t cost) |
|||||||||||
îy |
|
|||||||||||
ì |
|
|
|
|
|
3 |
t |
|
|
|
|
|
ïx = cos |
|
, |
|
|
|
|||||||
L : í |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
||
ï |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
î y = sin |
|
|
|
|
|
|
||||||
ì x = 2(t - sin t) |
, |
|
||||||||||
L : í |
|
|
2(1- cos t) |
|
||||||||
îy = |
|
|
|
|||||||||
ìx = 6cost |
|
, |
|
|
|
|||||||
L : í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
î y = 6 sint |
|
|
|
|
|
|||||||
ì |
x = t |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ï |
|
2 |
|
3 2 |
|
, |
|
|
|
|||
L : í |
|
|
|
|
|
|
||||||
ïy = |
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
î |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ìx = 5cos t |
|
, |
|
|
|
|||||||
L : í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
î y = 5sint |
|
|
|
|
|
|||||||
ì x = 8(t - sint) |
, |
|
||||||||||
L : í |
|
8(1- cost) |
|
|||||||||
îy = |
|
|
||||||||||
ìx = 2(cos t + t sint) |
, |
|||||||||||
L : í |
|
2(sint - t cost) |
||||||||||
îy |
= |
|
||||||||||
ì |
|
4cos |
3 |
t |
|
|
|
|
||||
ïx = |
|
|
, |
|
|
|||||||
L : í |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
ï |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
îy = 4 sin |
|
|
|
|
|
|||||||
ì |
x = ln(1+ t |
2 |
) |
|
|
|||||||
ï |
|
, |
|
|||||||||
L : í |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ï |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
îy = 2arctg t - t |
|
|
||||||||||
ì x = 3(t - sint) |
, |
|
||||||||||
L : í |
|
3(1- cost) |
|
|||||||||
îy = |
|
|
||||||||||
ìx = 3(1+ cos t) |
, |
|
||||||||||
L : í |
y = 3sint |
|
|
|||||||||
î |
|
|
|
t Î[0, 2p ]
t Î éê 0,p ùú ë 2 û
t Î[0,2p ]
t Î éê p ,3 p ùú ë 4 4 û
t Î[0, 2 ] |
|
||
ép |
, |
p |
ù |
t Î ê |
3 |
ú |
|
ë6 |
|
û |
t Î[0,2p]
t Î[0,2p]
t Î éê 0,p ùú ë 2 û
t Î[0,1]
t Î[0,2p]
t Î[0,p]
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f (x, y)= xy , |
|
|
|
|
|
|
|
|
ìx = 3cost |
|
|
|
é p |
|
|
ù |
||||||||||
24. |
|
|
|
|
|
|
|
|
L : í |
|
|
, |
|
|
t Î ê |
2 |
,pú |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
îy = 2 sint |
|
|
|
ë |
|
|
û |
|||
|
f (x, y)= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ìx = 6(cost + t sint) |
|
|
|
|
|
|||||
25. |
|
|
x2 + y2 , |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
L : í |
|
|
|
|
, |
t Î[0,2p] |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
îy |
= 6(sint - t cost) |
|||||||||
|
f (x, y)= |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
ì |
|
3 |
t |
|
|
é p |
|
|
ù |
|||
26. |
4x |
- y |
, |
|
ïx = 7cos |
|
, |
|
t Î ê |
|
,pú |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
L : í |
|
3 |
|
|
2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ï |
|
t |
|
|
ë |
|
|
û |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
îy = 7 sin |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
f (x, y)= |
|
|
|
|
|
|
|
|
ì x = 6(t - sint) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
+ |
|
|
y3 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
27. |
|
y |
|
, |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L : í |
|
|
|
|
t Î[0,p] |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
îy = 6(1- cos t) |
|
|
||||||||
|
f (x, y)= y |
|
|
|
ìx = 1+ cos t |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
28. |
|
x2 + y2 |
, |
, |
|
t Î[0,p] |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L : í |
y = sint |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
î |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
f (x, y)= y +1, |
|
|
|
|
|
ì |
x = 5cos t |
|
|
é |
0, |
p ù |
||||||||||||||
29. |
|
|
|
|
|
L : í |
|
|
|
|
, |
t Î ê |
2 |
|
ú |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
îy = 5(1+ sint) |
|
ë |
|
|
û |
|||||||
|
f (x, y)= |
3 + |
y |
2 |
|
|
|
|
ìx = 4cost |
|
|
|
é |
|
3 |
|
ù |
||||||||||
30. |
|
|
|
|
, |
|
|
|
L : í |
|
|
|
, |
|
t Î êp, |
|
|
pú |
|||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
î y = 4 sint |
|
|
|
ë |
|
|
û |
|
|
2.2.3 Обчислити криволінійний інтеграл. |
|
|
|||||
1. |
ò(x2 − 2xy)dx + (y2 − 2xy)dy, |
де |
LAB |
- дуга параболи |
y = x2 від |
||||
|
LAB |
|
|
|
|
|
|
|
|
точки А( -1;1) до точки В(1; 1). |
OA |
|
|
|
|
||||
2. |
ò |
(x2 + y2 )dx + 2xydy, |
де |
- |
дуга |
кубічної |
параболи |
||
|
L |
|
|||||||
|
LOA |
|
|
|
|
|
|
|
|
y = x3 від точки О( 0;0) до точки А(1; 1). |
|
|
|
||||||
3. |
ò(x2 + y)dy, де LAB |
- дуга |
параболи |
y = 2 - x2 |
від точки |
||||
|
LAB |
|
|
|
|
|
|
|
|
А(-2; 0) до точки В(0; 2). |
|
|
|
|
|
|
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