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

Гургула, Мойсишин "Розрахи з матана",

.pdf
Скачиваний:
1146
Добавлен:
17.02.2016
Размер:
2.45 Mб
Скачать

 

291

17.5.

 

 

 

= x3 i y3

 

,

 

 

F

j

 

 

 

 

L: x2 + y2 = 4 (x 0 , y 0), M (2; 0), N (0; 2) .

17.6.

 

 

= (x + y)

 

+(x y)

 

, L : y = x2 , M (1; 1), N(1; 1) .

F

i

j

17.7.F = x2 yi yj , L – відрізок прямої, M (1; 0), N(0; 1) .

17.8.F = (2xy y)i +(x2 + x) j ,

 

 

 

 

 

L: x2 + y2 = 9 (y 0), M (3; 0), N (3; 0) .

 

 

17.9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

= (x + y)

i

+(x y)

j

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L: x2 +

y2

 

=1 (x 0 , y 0), M (1; 0), N (0; 3) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

= yi

xj ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L : x2 + y2 =1 ( y 0) , M (1; 0), N(1; 0) .

 

 

 

17.11.

 

 

 

 

 

= (x2 + y2 )

 

 

 

+( y2 x2 )

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

i

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L : y =

 

x,

 

 

 

 

 

0 x 1

,

M (2; 0), N(0; 0) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x,

 

1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.12.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

= yi

xj ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L: x2 + y2 = 2 (y 0), M ( 2 ; 0), N(2 ; 0).

17.13.

 

 

 

= xyi +2 y

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L: x2 + y2 =1 (x 0 , y 0), M (1; 0), N(0; 1) .

17.14.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

= yi

xj ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L: 2x

2

+ y

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

; 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1 (y 0), M

2

; 0

, N

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.15.

 

 

 

 

= (x2 + y2 )(

 

+ 2

 

 

),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

i

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L: x2 + y2 = R (y 0), M (R; 0), N(R; 0) .

 

17.16.

 

 

 

 

= (x + y

x2 + y2 )

 

+( y x

x2 + y2 )

 

,

 

 

 

 

 

F

i

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L: x2 + y2 =1 (y 0), M (1; 0), N(1; 0) .

 

 

17.17.

 

 

 

 

 

 

xy2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

= x2 yi

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L: x2 + y2 = 4 (x 0 , y 0), M (2; 0), N(0; 2) .

17.18.

 

 

 

 

= (x + y

x2 + y2 )

 

+( y x

x2 + y2 )

 

,

 

 

 

 

 

F

i

j

 

 

 

292

 

 

 

 

 

L : x2 + y2 =16 (x 0, y 0) , M (4; 0), N(0; 4) .

17.19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

= y2

i

+ x2

j

,

 

 

 

 

 

 

 

L: x2 + y2 = 9 (x 0 , y 0), M (3; 0), N(0; 3) .

17.20.

 

 

 

= (x + y)2 i (x2 + y 2 )

 

,

 

 

F

j

L– відрізок прямої, M (1; 0), N(0; 2) .

17.21.F = (x2 + y2 )i + y2 j ,

L– відрізок прямої, M (2; 0), N(0; 2) .

17.22.F = x2 j ,

L: x2 + y2 = 9 (x 0 , y 0), M (3; 0), N(0; 3) .

17.23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

= ( y2 y)

i

 

 

 

+(2xy + x)

j

,

 

M (3; 0), N(3; 0)

 

 

 

 

 

L: x2 + y2 = 9 (y 0),

17.24.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M (π ; 0), N(0; 0) .

F

 

= xyi

 

 

 

,

 

 

 

L : y = sin x,

17.25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L : y = 2x2 , M (0; 0), N(1; 2) .

F

 

= (xy y2 )

i

+ xj

,

 

17.26.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, L – відрізок прямої,

M (1; 0), N(0; 3) .

F

 

= xi

 

+ yj

17.27.

 

 

 

 

= (xy x)

 

 

 

+

x2

 

 

,

L : y = 2 x,

M (0; 0), N(1; 2) .

F

i

j

 

 

 

17.28.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

= −xi

+ yj

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L: x2 +

 

 

y2

 

=1 (x 0 , y 0), M (1; 0), N(0; 3) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.29.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M (0; 0), N(2; 8) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

L : y = x3 ,

 

F

= −yi

+ xj

 

 

17.30.

 

 

 

= (x2 y2 )

 

+(x2 + y2 )

 

,

 

 

 

F

i

j

 

 

 

 

 

 

 

L:

x2

 

+

y2

 

=1 (y 0), M (3; 0), N(3; 0) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 18. В пункті а) обчислити поверхневий інтеграл першого роду по поверхні σ, де σ - частина площини (Р), яка відтинається координатними площинами; в пункті б) обчислити поверхневий інтеграл другого роду.

18.1. а) ∫∫(2x +3y + 2z)dσ , (P) : x +3y + z = 3 ;

σ

293

б) ∫∫( y2 + z 2 )dydz , де σ - частина параболоїда

σ

x = 9 y2 z 2 (вектор нормалі n утворює гострий кут з віссю Оx), яка відтинається площиною x = 0 .

18.2. а) ∫∫(2 + y 7x +9z)dσ ,

(P) : 2x y 2z = −2 ;

 

 

σ

 

 

 

 

б) ∫∫z 2 dxdy ,

де σ - зовнішня сторона поверхні еліпсоїда

 

σ

 

 

 

 

 

x2 + y2 + 2z 2 = 2 .

 

 

 

 

18.3. а)

∫∫(6x + y + 4z)dσ ,

(P) : 3x + 3y + z = 3 ;

 

 

σ

 

 

 

 

б)

∫∫zdxdy + ydxdz + xdydz ,

де σ - зовнішня сторона повер-

 

σ

 

 

 

 

 

хні

куба,

обмеженого

площинами x = 0 , y = 0 , z = 0 ,

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

.

 

 

 

18.4. а). ∫∫(x + 2 y +3z)dσ ,

(P) : x + y + z = 2 ;

 

 

σ

 

 

 

 

б) ∫∫(z +1)dxdy ,

де σ - зовнішня сторона поверхні сфери

 

σ

 

 

 

 

 

x2 + y2 + z 2 =16 .

 

 

 

 

18.5. а)

∫∫(3x 2 y + 6z)dσ ,

(P) : 2x + y + 2z = 2 ;

 

 

σ

 

 

 

 

б)

∫∫yzdydz + xzdxdz + xydxdy ,

де σ - верхня сторона час-

 

σ

 

 

 

 

 

тини площини x + y + z = 4 ,

яка відтинається координатними

площинами.

 

 

 

 

18.6. а)

∫∫(2x +5 y z)dσ ,

(P) : x + 2 y + z = 2 ;

 

 

σ

 

 

 

 

б)

∫∫x2 dydz + y2 dxdz + z 2 dxdy ,

де σ - зовнішня сторона

 

σ

 

 

 

 

 

частини сфери x2 + y2 + z 2 =16 , що міститься у першому октанті.

294

 

 

18.7. а) ∫∫(5x 8 y z)dσ ,

(P) : 2x 3y + z = 6 ;

σ

 

 

б) ∫∫xdydz + ydxdz + zdxdy ,

де σ - зовнішня сторона пове-

σ

 

 

рхні сфери x2 + y2 + z2 =1.

 

 

18.8. а) ∫∫(3y x z)dσ ,

(P) : x y + z = 2 ;

σ

 

 

б) ∫∫xzdxdy + xydydz + yzdxdz ,

де σ - верхня сторона час-

σ

 

 

тини площини x + y + z =1, що відтинається координатними

площинами.

 

 

18.9. а) ∫∫(3y 2x 2z)dσ ,

(P) : 2x y 2z = −2 ;

σ

 

 

б) ∫∫yzdxdy + xzdydz + xydxdz ,

де σ - зовнішня сторона

σ

 

 

частини поверхні циліндра x2

+ y2

=1 , що відтинається пло-

щинами z = 0, z = 5 .

 

 

18.10. а) ∫∫(2x 3y + z)dσ ,

(P) : x + 2 y + z = 2 ;

σ

 

 

б) ∫∫y2 zdxdy + xzdydz + x2 ydxdz ,

де σ - частина поверхні

σ

 

 

параболоїда z = x2 + y2

(нормальний вектор n утворює тупий

кут з віссю Оz), що вирізається циліндром x2 + y2 =1.

18.11. а) ∫∫(5x + y z)dσ ,

(P) : x + 2 y + 2z = 2 ;

σ

 

 

б) ∫∫(x2 + y2 )zdxdy ,

де σ - зовнішня сторона нижньої

σ

 

 

половини сфери x2 + y2

+ z 2 = 9 .

 

18.12. а) ∫∫(3x + 2 y + 2z)dσ ,

(P) : 3x + 2 y + 2z = 6 ;

σ

 

295

б) ∫∫x2 dydz + z 2 dxdy ,

де σ - частина поверхні конуса

σ

 

z 2 = x2 + y2 (нормальний вектор n утворює тупий кут з віссю Оz), що лежить між площинами z = 0 і z =1.

18.13. а)

∫∫(2z +3y z)dσ ,

(P) : 2x + y + z = 2 ;

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

б)

∫∫(2 y2 z)dxdy ,

де σ - частина поверхні параболоїда

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

z = x2

+ y2

(нормальний вектор n утворює тупий кут з

віссю Оz), що відтинається площиною z = 2 .

18.14. а)

∫∫(9x + 2 y + z)dσ ,

(P) : 2x + y + z = 4 ;

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

б)

∫∫

 

dxdy

 

,

де σ - частина поверхні гіперболоїда

x

2

+ y

2

1

 

σ

 

 

 

 

 

x2 + y2

= z 2

+1

(нормальний вектор n утворює тупий кут з

віссю Оz), що відтинається площинами z = 0 і z = 3 .

18.15. а)

∫∫(3x +8 y +8z)dσ ,

(P) : x + 4 y + 2z = 8 ;

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

б)

∫∫xydydz + yzdxdz + xzdxdy ,

де σ - зовнішня сторона ча-

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

стини сфери x2

+ y2

+ z 2

=1, що міститься у першому октанті.

18.16. а)

∫∫(4 y x + 4z)dσ ,

(P) : x 2 y + 2z = 2 ;

 

 

 

 

σ

 

 

 

 

 

б)

∫∫x2 dydz + zdxdy ,

де σ - частина поверхні параболоїда

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

z = x2

+ y2

(нормальний вектор n утворює тупий кут з

віссю Оz), що відтинається площиною z = 4 .

18.17. а)

∫∫(7x + y + 2z)dσ ,

(P) : 3x 2 y + 2z = 6 ;

σ

296

б) ∫∫x2 dydz + y2 dxdz zdxdy , де σ - частина поверхні ко-

σ

нуса z 2 = x2 + y2 (нормальний вектор n утворює тупий кут з віссю Оz), що відтинається площинами z = 0 і z = 3 .

18.18. а) ∫∫(2x +3y + z)dσ ,

(P) : 2x + 3y + z = 6 ;

σ

 

б) ∫∫x2 dydz z 2 dxdz + zdxdy ,

де σ - частина поверхні

σ

 

параболоїда z = 3 x2 y2 (нормальний вектор n утворює

гострий кут з віссю Oz), що відтинається площиною z = 0 .

18.19. а) ∫∫(4x y + z)dσ , (P) : x y + z = 2 ;

σ

б) ∫∫yzdydz x2 dxdz y2 dxdy , де σ - частина поверхні

σ

конуса x2 + z 2 = y2 (нормальний вектор n утворює тупий кут з віссю Оy), що відтинається площинами y = 0 і y =1.

18.20. а) ∫∫(6x y +8z)dσ ,

(P) : x + y + 2z = 2 ;

σ

 

 

б) ∫∫x2 dydz + 2 y2 dxdz zdxdy ,

де σ - частина поверхні

σ

 

 

параболоїда z = x2 + y2 (нормальний

вектор n утворює гост-

рий кут з віссю Oz), що відтинається площиною z =1.

18.21. а) ∫∫(4x 4 y z)dσ ,

(P) : x + 2 y + 2z = 4 ;

σ

 

 

б) ∫∫2xdydz + (1 z)dxdy ,

де σ - внутрішня сторона час-

σ

 

 

тини циліндра x2 + y2 = 4 , що відтинається площинами z = 0

і z =1.

18.22. а) ∫∫(2x +5 y + z)dσ , (P) : x + y + 2z = 2 ;

σ

297

б) ∫∫2xdydz ydxdz + zdxdy , де σ - зовнішня сторона за-

σ

мкненої поверхні, утвореної параболоїдом 3z = x2 + y2 і пів-

сферою z =

4 x2 y2 .

 

 

18.23. а) ∫∫(4x y + 4z)dσ ,

(P) : 2x + 2 y + z = 4 ;

 

σ

 

 

б) ∫∫4xdydz + 2 ydxdz zdxdy ,

де σ - зовнішня сторона

σ

 

 

 

поверхні сфери x2 + y2 + z 2 = 4 .

 

 

18.24. а)

∫∫(5x + 2 y + 2z)dσ ,

(P) : x + 2 y + z = 2 ;

 

σ

 

 

б) ∫∫(x + z)dydz + (z + y)dxdy ,

де σ - зовнішня сторона

σ

 

 

 

поверхні циліндра x2 + y2 =1,

що відтинається площинами

z = 0 і z = 2 .

 

 

18.25. а) ∫∫(2x +5 y +10z)dσ ,

(P) : 2x + y + 3z = 6 ;

 

σ

 

 

б) ∫∫3xdydz ydxdz zdxdy ,

де σ - частина поверхні па-

σ

 

 

 

раболоїда 9 z = x2 + y2 (нормальний вектор n утворює гост-

рий кут з віссю Oz), що відтинається площиною z = 0 .

18.26. а) ∫∫(2x +15 y + z)dσ , (P) : x + 2 y + 2z = 2 ;

σ

б) ∫∫( y x)dydz + (z y)dxdz + (x z)dxdy ,

σ

де σ - внутрішня сторона замкненої поверхні, утвореної кону-

сом x2 = y2

+ z 2 і площиною x =1.

18.27. а)

∫∫(3x +10 y z)dσ , (P) : x +3y + 2z = 6 ;

σ

298

 

 

 

б) ∫∫3x2 dydz y2 dxdz zdxdy ,

де σ - частина поверхні

σ

 

 

 

параболоїда

1 z = x2 + y2 (нормальний вектор n

утворює

гострий кут з віссю Oz), що відтинається площиною

z = 0 .

18.28. а)

∫∫(2x +3y + z)dσ ,

(P) : 2x + 2 y + z = 2 ;

 

σ

 

 

б) ∫∫(1 + 2x2 )dydz + y2 dxdz + zdxdy , де σ - частина поверхні

σ

конуса x2 + y2 = z 2 (нормальний вектор

n утворює тупий кут

з віссю Oz), що відтинається площинами

z = 0 і z = 4 .

18.29. а)

∫∫(5x y +5z)dσ ,

(P) : 3x + 2 y + z = 6 ;

 

σ

 

 

б) ∫∫x2 dydz + z 2 dxdz + ydxdy ,

де σ - частина поверхні

σ

 

 

 

параболоїда

4 z = x2 + y2 (нормальний вектор n

утворює

гострий кут з віссю Oz), що відтинається площиною

z = 0 .

18.30. а) ∫∫(x +3y + 2z)dσ ,

(P) : 2x + y + 2z = 2 ;

 

σ

 

 

б) ∫∫( y2

+ z 2 )dydz y2 dxdz + 2 yz 2 dxdy ,

 

σ

 

 

 

де σ - частина поверхні конуса

x2 + z2 = y2 (нормальний

вектор n утворює тупий кут з віссю Oy), що відтинається площинами y = 0 і y =1.

Задача 19. Знайти площу:

19.1. частини поверхні конуса z 2 = 2xy , розташованої в першому октанті між площинами x =1, y = 2 .

19.2. частини поверхні сфери x2 + y 2 + z 2 =1, розташованої всередині циліндра x2 + y 2 = x .

19.3.частини поверхні циліндра x2 + y 2 = x , розташованої всередині сфери x2 + y 2 + z 2 =1.

299

19.4. частини поверхні сфери x2 + y2 + z 2 = 4 , вирізаної циліндром x2 + y2 =1 .

19.5. частини поверхні конуса z = x2 + y 2 , розташованої всередині циліндра x2 + y2 = 2x .

19.6.частини поверхні параболоїда x =1 y2 z 2 , вирізаної циліндром y2 + z 2 =1 .

19.7.частини поверхні сфери x2 + y2 + z 2 = 4 , вирізаної

циліндром

x2

+ y 2 =1 .

4

 

 

19.8.частини площини z = x , що міститься всередині циліндра x2 + y 2 = 4 .

19.9.частини поверхні циліндра z = x2 , вирізаної площи-

нами x + y = 2, x = 0, y = 0 .

19.10.частини поверхні циліндра z 2 = 4x , що міститься у першому октанті і вирізається циліндром y2 = 4x та площиною x =1.

19.11.частини поверхні параболоїда 2 y = x2 + z 2 , вирізаної циліндром x2 + z 2 =1 .

19.12.частини площини 2x + 3y + 6z = 6 , вирізаної коорди-

натними площинами.

19.13.частини поверхні конуса 2xy = z 2 , розташованої в першому октанті між площинами x = 2, y =1.

19.14.частини поверхні сфери x2 + y2 + z 2 = 4 , розташованої всередині циліндра x2 + y2 = 2x .

19.15.частини поверхні циліндра x2 + y2 = 2x , розташованої всередині сфери x2 + y2 + z 2 = 4 .

19.16. частини поверхні конуса z = x2 + y 2 , що міститься всередині циліндра x2 + y2 = 2 y .

300

19.17. частини поверхні параболоїда y =1 x2 z 2 , вирізаної циліндром x2 + z 2 =1 .

19.18.частини поверхні сфери x2 + y2 + z 2 = 4 , вирізаної циліндром 4x2 + y 2 = 4 .

19.19.частини площини z = y , що міститься всередині циліндраx2 + y 2 = 4 , вище площини z = 0 .

19.20.частини поверхні циліндра z = y2 , вирізаної площи-

нами x + y = 2, x = 0, y = 0 .

19.21.частини поверхні параболоїда 2x = y2 + z 2 , вирізаної циліндром y2 + z 2 =1 .

19.22.частини поверхні сфери x2 + y2 + z 2 = 9 , вирізаної циліндром x2 + z 2 = 4 .

19.23.частини площини 2x + 1y + 4z =1, вирізаної координа-

тними площинами.

19.24.частини поверхні сфери x2 + y2 + z 2 = 4 , розташованої всередині циліндра x2 + y2 = 2 y .

19.25.частини поверхні циліндра x2 + y2 = 2 y , розташованої всередині сфери x2 + y2 + z 2 = 4 .

19.26.частини поверхні параболоїда z =1 x2 y2 , вирізаної циліндром x2 + y2 =1.

19.27.частини поверхні сфери x2 + y2 + z 2 = 9 , вирізаної

циліндром

x2

+ y 2 =1 .

9

 

 

19.28.частини площини y = x , що міститься всередині циліндра x2 + z 2 = 4 ( y 0) .

19.29.частини поверхні параболоїда 2z = x2 + y2 , вирізаної циліндром x2 + y2 =1.