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

RIII_OCR[6]

.pdf
Скачиваний:
47
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
6.32 Mб
Скачать

Так как при выполнении условий ([5.28) криволинейный интеграл

второго рода не зависит от линии, соединяющеii точки

МО и М 1,

то

для потснциа.7ЬНОГО поля а(М) =

Pi + Qj + Rk справедлива формула ДJlЯ

нахождения потеНциальной функции:

 

 

 

 

 

и(х, у,

г) =

\

Pdx + Qdy + Rdz +

С,

( [5.2~))

 

 

 

 

 

Мр.'Н

 

 

 

 

где

Мо(Хо,

УIJ,

го) -

некоторая фиксироваlfrrая

точка

06.7аСТII

V.

М(х,

у, г) -

лю6ая точка

06ласти V; С - произвольная

постоянная.

 

Из формулы

([5.29) следует формула ДЛ51 вычис.7еlfиЯ

КРИВО,1инеи­

ного интеграла второго рода, не зависящего от пути интегрирования:

 

 

 

\ Pdx + Qdy + Rdz =

 

и(В) -

и(А),

 

(13.30)

 

 

 

АВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где и(А)

и и(В) -

значения

потенциала

 

и в

начальной

А и

конечноi'l

В точках

пути.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гармоническое векторное поле. Векторное поле а(М), удовлетво­

ряющее двум условиям: div а(М) = О и rot а(М) =

О, называется гарл1О­

ническим. Потенциал и гармонического поля является р('шеНJ\ем

уравнения Лапласа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д'и

д'и

 

 

д'и

 

 

 

(15.31)

 

 

 

/',.и = -- + -- + -- = о

 

 

 

 

 

 

дх'

ду'

 

 

дг'

 

.

 

 

Функция

и =

и(х,

у, г), удовлетворяющая

уравнению

Лапласа

(15.3 [),

иызываетСя гармонической.

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 1. Показать, что

поле

а(М) =

(2ху + г) i

+ (х" -

2у) j +

+ xk является

потенциальным,

но не

соленоидальным.

Найти потен­

циал и данного поля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ Имеем: Р = 2ху + г,

Q =

х' -

2у,

R =

х. Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

j

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rot а(М) =

 

д

 

 

д

д

 

=

 

-

О) i + (1 -

1) j +

(2х-

 

дх

 

ду

дг

 

 

 

 

2ху +г

х2 -

х

 

 

 

 

 

 

 

 

-2х) k = О,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т. е. поле а(М) -

потенциальное.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

дР

 

dQ

 

dR

=2у-2 +0*

О,

 

 

dlva= -

дх

+ -- + -

дг

 

 

 

 

 

 

ду

 

 

 

 

 

 

 

поэтому поле а(М) не является соленоида,Пьным.

Согласно формуле (15.29),

и(х, у, г) = \ (2ху + г) dx + (х' - 2у) dy + xdz + С

М•.\1

Так как функции Р(х, У, г), Q(x, у, г), R(x, у, г) непрерывны и имеют

HerlpepbIBHbIe чаСТllые производные во всех точках пространства R',

то в качесто(' точки Мо(хо, Уа, го) можно ВЗять начало координат

0(0, О, О), а в K~'leCTBe М(х, у, г) - произвольную точку пространства.

Как отмечал ось раиее, криволинейный интеграл второго рода ие зависит

252

ОТ пути интегрирования, поэтому его можно ВЫЧIIСЛИТЬ по ломаной

ОАВМ (рис. 15.12):.

.

 

.

U(X,Y,Z)=

\ +с= \

+ \ + \ +с=

_IOk у =

 

И.\1

 

И.1

АВ

В.\1

О,

z =:. о,

dy =:.О,

d~ =:.О,

О ~ х ~ Х, 1_

- , АВ .. х= Х, z -=- О,. dx -=-0, d~ -=-0. О ~ У ~ У, -

ВМ..у=Х, у-}, dx-O, dy-O, O~z~Z

.\

У

 

 

L

 

 

= \о.ах+ \(X'-2Y)1Iy+ \Xi/z=X2 }:-У'+ХZ.

о

,i

 

()

 

 

 

 

z

 

 

 

 

 

 

 

NIX,Y,Z)

 

 

 

 

O}-_+--~_--..._

 

 

A.Ji--_~

 

v

 

 

 

 

 

 

х

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 15.12

 

Заменив в последнем равенстве Х, У, Z на х, у, z, запишем выраже­

ние ДJlЯ ГlОтенциала

поля:

х2у - у" + х;: + с.....

и(х, у, z) =

Пример 2. Проверить, является ли

потенциальным поле а = (уг -

- ху) i + (х;: - х'/2 + yz2) j +

(ху + y'z) k, найти его потенциал и ВЬГЧIJС­

лить соответствующий криволинейный интеграл второго рода по .~инии,

соединяющей точки А(I, 1, 1) и

В(2,

-2, Э).

 

 

 

ху + y'z,

~ Учитывая,

что Р = у;: -

ху,

Q = х;: - х2 /2 + yz2, R =

находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rot а(М) =

 

 

а

 

а

а

 

 

 

 

 

ах

 

ду

а;:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у;: -

ху

х;: -

х'/2 + yz'

ху + у';:

 

 

 

= + 2у;: -

 

х -

2yz) i + -

у) j + -

х - z + х) k

 

=

О.

Следовательно, поле а - потенциаJ\ьное и существует потенциаjj (см. формулу (15.29) и пример 1)

и(Х, У, Z) = \ Pdx + Qdy + Rdz + С =

М,.М

Х

У

l

= ~ О. l/Х+ ~ ( - ~2) dy + ~ (ху+ у'г) dz + С=

{)

()

()

= -Х'У/2 + XYZ + y 2Z'/2 + с.

!53

Замснив

Х,

У, Z на х, у,

2, ОIШllчателыlO flо.1УЧИМ

 

 

а =

хуг - х'у/2 + у'г'/2 + С.

Так

как в lIоТСНl(иаЛЬНО.\1 ноле КРИВОJlннсiiныii интсграл ВТОрСН'О

рода I1е

заВИСIН ОТ нути

интегрировання, соеДИНflющего точки А 11 В,

то, COI"JIaCI!O

формуле (15.30). нмеем

\ (уг - ху) с/х + (хг - х'/2 + уг') с/у + (ху + у'г) d? =

AlI

=а(В) - Il(А) = 9. •

Пример 3. доказать,

что ФУНКЦIIЯ

 

1/г, где

 

 

1/ =

г = "jx' + у' + г'.

является гаРМОНIIЧССКОИ

iI BCI(TOpHOe

[1 0,1 С

а(М) =

grad а(М) - гармо­

Нl1ческое.

~Прежде всего следуст [lровернть, справеДЛlIВО Лlf. ддя. д·аннОЙ

Ф!"К!t'!И y!}aBlfeHlle

Jlанл,н:а

(15.:J!).

вычнслfl('м д-и/дх",

c)1[1/d!1.

д u/дг- и

/11/:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dll

 

Х

d'll

 

!

3х'

 

 

 

 

 

 

 

-;;; = -

7'дх2

=

- 7 + 7;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d'lI

 

1

:Iy'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- = -- + -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ду'

 

,.1

"

,

 

 

 

 

 

 

 

 

да

 

 

г

d'll

 

1

+

Зг'

 

 

 

 

 

 

д; = - 7'дг' = - -;<

7:

 

 

 

 

 

Ilu = -

;3

 

х' + у' + 2'

 

 

 

з

= О.

 

 

-" +::;,

 

.j

=

-

- . + -

 

 

 

 

r

I

 

 

 

 

r j

r"\

 

 

 

Следовательно, уравиеНllе пап,nаса Illl = О удовлетворястсн и дан­

ная

функция II =

j /, -

гаРМОНllческаfl.

 

 

 

 

 

 

 

 

Далсе наКОДllМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а(М) = grad u(М) = - ,'(xi + yj + zk).

 

 

 

 

Как

известно,

го! а(М) =

rot grad Il(M) =

О

ддя любоii

функции

и, т

е.

одно нз

условий

в

опрсделеНlI11

гармонического поля а(М)

ВЫПОЛIlt'НО. Другое условие

div а(М) = О также

выполняется,

поскольку·

 

 

cli\'а =

di\

grad II(M) =

i~II(M) =

О. •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АЗ-15.6

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Доказать с помощью формулы Стокса, что

 

 

 

 

Ф yzdx + п-dу + xydz == О,

 

 

 

 

 

 

l'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

l' -

любой

замкнутый KOIITYp.

Результат

проверить

путем вычисления интеграла по контуру треугольника

АВС с вершинами А(О. О, О), 8(1,

1, О), С(I,

1,

1).

+z 3 k.

2.

Найти grad div а(М), если

а(М) =

х3;

+ y3j

3.

Среда вращается как твердое тело вокруг оси Ог с

254

угловой скоростью w= шk. Найти ротор поля линейных

скоростей V=

~ х г, где

г - радиус-вектор

двюкущеЙся

точ!ш

М(х, у,

г). (Ответ:

2шk.)

 

4.

Найти

ЦИРКУЛЯЦИЮ

поля скоросТ<;,й V'"ОПИС,анного

в предыдущем задании, по окружности х- +

у- = R-, z = О

в положительном направлении обхода относительно орта

k.

(Ответ: 2лR2.)

 

 

 

 

 

 

5.

Доказать,

 

что div rot а(М) = О для любого

поля

а(М).

 

 

 

'

 

 

 

 

 

6. Установить потенциаЛЫJQСТЬ поля а(М) и найти его

потенциал 1l, еС.1И:

 

 

 

 

 

а)

а(М) =

2xyi + 2 - 2уг) j -

!/k;

 

 

 

б) а(М) = (3х2у - уЗ) i + З

-

3ху2) j;

 

 

 

в) а(М) = + 2) i + + г) j + + х) k.

 

 

(Ответ: а) u 2

у._ у"г+ С; б) u 3у_ хуЗ + С; в) u =

= ху

+ уг + хг +

С.)

 

 

 

 

 

7.

Проверить,

является ли

 

гармонической

функция

u =

ln (, ссли

r =-VX2 +у2.

 

.

 

 

 

8.

Установить l1отеНЦI1альность ПОЛЯ а(М)

и

найти

его

потенциал

и:

 

 

 

 

 

 

 

а)

а(М) =

еи/:; +( еу/г (: + 1)

+ zeYz) j + ( _ еи/г

(X ;

')!I +

 

 

 

 

 

+ ус!!г + е-г) k;

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

а (М) =

уг cos (ху) i + хг cos (хуН + siп (ху) k.

(Ответ: а)

u=e!J/Z(x+l)+eYZ_e-z+С;

б)

и=

= z siп (ху) +

С.)

 

 

 

 

 

 

9.

Доказать,

что HelHopHoe

поле а(М) = -

~3

Г, где

г =

xi + yj + zk,

 

 

 

 

Ir I

 

которое описывает гравитационное поле,

создаваемое точечной массой т, помещенной в начало координат (у - ньютоновская постоянная тяготения), является гармоническим (1I0тенциальным и безвихревым) ,

найти его потенциаJ1 11 и убедиться, что потенциал u удовлетворяет уравнению Лапласа. (Ответ: u = уm/I rl.)

10.

Доказать,

что rot grad ЩМ) = о.

11.

Найти потеllциал u поля а(М) = (уг + 1) i + xzj +

+ xyk

и ВЫЧИС.1ИТЬ

 

(2, З,

2)

 

)

(уг + 1) dx + xzdy + xydz.

,1,1,1)

(Ответ: l1=х+хуг+С; 12.)

255

Самостоятельная работа

Про верить потенциальность векторного поля а(М),

найти его потенциал и вычисюпь значение соответствую­ щего криволинейного интеграJJа второго рода по дуге JJИ­

нии, соединяющей точки А и 8 - начаJJО дуги, 8 -

ееконец).

1.а{М) = 2xyzi +x~zj +x~yk, A(I, -1,2),8(-2,4,2).

(Ответ: 34.)

2. а(М) = 2 -

2уг) i + (у2 - 2хг) j + (г~ - 2ху) k, А ~ 1,

-1, 1),

8( -

2, 2,

3). (Ответ: 92/3.)

 

3. а(М) = (2ху + г2) i + (2ху + х2) j + (2хг + у2) k, А (и,

1, -2), 8(2, 3, 1). (Ответ: 25.)

 

 

15.7. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ 1( ГЛ. 15

 

 

 

 

ИДЗ-15.1

 

1. Дана функция и(М) = и(х, у, г)

и точки M 1, М2. Вы­

ЧИСJJИТЬ: 1)

производную этой Функцни В точке М I по на-

 

 

 

~

 

 

праВJJению

вектора M M ; 2) grad u(M ).

 

 

 

1

2

 

1

1.1.

и(М) = х2у +у2г + г2х,

M1(1,

-1,2), М2(3, 4, - 1).

1.2.

и(М)=5ху3г2, M 1(2, 1,

-1),

М2(4, -3, О).

1.3.u(M)=II1(x2 +y2+ z 2),M 1(-1,2, 1),M2(3, 1, -1).

1.4.u(M)=zex"+y'+z', M1(O, О, О), М2(З, -4,2).

+уг +хг), МI (-2; 3, - 1), А12 \2,

1, -3).

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

\

1.6.

_/

 

2

2

2

 

1), М2(3,

 

и(М)= уl +х

 

 

+г, Л-1J(I, 1,

 

,1/.

1.7.

и(М)=х<у+хг"-2, MI(I, 1, -1),

М2(2, -1,

Зу.

1.8.u(M)=xeY+yeX-z2,МI(3,О,2),М2(4, 1,3).

1.9.и(М)=3ху2+г2_хуг, M1(1, 1,2), М2(3, -1,4).

1.10. и(М)=5х2уг-ху2г+уг2, M1(1, 1, 1), M2(~),

-3,9).

 

 

 

 

 

1.11. u(M)=Xj(x2+y2+ z 2),

MI(I,

2,

2),

М2(-3,

2,

-1).

 

 

 

 

 

1.12. и(М)=у2г -2хуг+г2,

M 1(3,

1,

-1),

М2(-2,

1,

4).

 

 

 

 

 

1.13. и(М)=х2 +у2+ г2_2хуг, M1(l.

-1.2), М2(5.

-1,4).

 

 

 

 

25.

1.14.

u(M)=ln(l+x+y2 +2 2),

M1(1,

1,

1),

 

М2(3,

~I).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.15.

и(М)=х2 +2у2_422 -5, M1(1, 2,1),

М2(-3,

-2,6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1.16.

u(M)=ln(x

3

 

'J

 

1),

 

13М

 

 

+У' +2+

M 1(,

,0),.2(-,

1, 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.17.

и(М)=х-2у+ег , M 1 (-4,

-5,

О),

М2(2,

з,

4).

1.18.

ЩМ)=ХУ -3ХУ2, MI(2,

2,

-4),

M 2 (I,

О,

-3).

1.19.

u(м)=зх2У23 ,

M 1(-2,

-3,

1),

М2(5,

-2,

О).

1.20.

u(M)=e"l+

 

,M 1 (-5, О,

2), М2(2,

4,

-3).

 

 

 

1.21.

u(M)=X'I:,

M 1 (3,

1, 4),

J'vЦI, -1,

-1).

 

 

 

1.22.

и(М) = 2 +

 

у2 + 22)3, М I(1,2,

- 1), М2(О,

-

1,

3).

1.23.

и(М)=(х-у)', M1(I, 5,

О),

М2 (3,

7,

-2).

 

 

 

1.24.

ЩМ) = х2у + у22 -

32, M 1 (О,

-2, - 1),

/\!1 2 ( 12,

-5, О).

и(М)= 10/(x2 +y2+ 22+ 1),

 

 

 

 

 

 

 

1.25.

M1(-I,

2,

 

-2),

М2(2, О,

1).

+ х2 -

У" + 22),

 

 

 

 

 

 

 

 

1.26.

и(М) = Iп (1

АЧ1,

1,

1),

 

М2(5,

-4,8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.27.

и(М)= ~ +.J!... -~, M 1 ( -1,

1,

1),

M~(2, 3,

4).

 

у

 

z

 

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.28.

и(М)=х3 + ху2_6ХУ2,

M;(I,

3,

-5),

 

М2(4,

2, -2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.29.

и(М)= ~ -.J!... -~, M

1 (2,

2,

2),

М2(-3, 4,

1).

 

у

 

z

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.30.

и(М) = ех - уг , M1(I, О, 3),

М 2(2, -4,5).

 

 

 

 

2. ВЫЧИСJlИТЬ поверхностный интегра"l первого рода по

поверхности S, где S -

часть 1U1Oскости (р),

отсеченная

координатными ПJlОСКОСТЯМИ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. \\(2х+Зу+22)dS,

(р): х+зу+z =

з.

 

(01'-

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вет: 15-V~112.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. \\ (2 + У - + 92) dS,

(р): 2х-у-22 =

-2.

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Ответ:

12.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. \\ (6х + У + 42) dS,

(р): 3х + ЗУ + 2 =

з. (Ответ:

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9-357

257

2.4. ~) (х + + Зz)dS,

(р):

х + у + z =

2.

(Ответ:

s

 

 

 

 

 

8-f3.)

 

 

 

 

 

2.5. ).\ (Зх - + 6г) dS,

(р):

+ у +=

2.

 

(Ответ:

s

 

 

 

 

 

5/2.)

 

 

 

 

 

2.6.~) (2x+5y-z)dS,

(р): 5--·=I:::.2y+z=2.

(Ответ:

s

 

 

 

 

 

7-{6/з.)

 

 

 

 

 

2.7.)~(5х-8у-z)(IS,

(р): 2х-Зу+z=6. (Ответ:

s

 

 

 

 

 

25-Y14.)

 

 

 

 

 

2.8.)) (Зу-х-z)(lS,

(р;: х - у + z = 2.

(Ответ:

s

 

 

 

 

 

-20-{З/З.)

 

 

 

 

 

2.9.~) (Зу-2х ~'2z)(iS,

(р): 2х-!)-2г= -2.

(От-

s

 

 

 

 

 

вет: З.)

 

 

 

 

 

2.10. JJ(2x-Зу+z){iS,

!р): х+2у+г=2.

(Ответ:

s

 

 

 

 

 

-fб.)

 

 

 

 

 

2.11. \] (5х + У - z)dS, (р): х + + = 2.

(Ответ: 5.)

s

 

 

 

 

 

2.12. JJ (:3х+2у+ 2z)(iS,

(р): Зх+2у+2z=6.

(От-

s

 

 

 

 

 

вет: 9y"17.)

 

 

 

 

 

2.13. JJ (2х + Зу - z) (IS,

\р):

+ У + z = 2.

( Ответ:

s

 

 

 

 

 

2-{6.)

2.14. JJ(9x+2y+z)dS, (17): 2х+у+г=4. (Ответ: s

40-у6.)

258

2.15.~\\:)x+t)!f+8z:L!S,

(pi: x+4y+~г=ё.

(ОТ-

s

 

 

 

 

 

 

вет: 96-{2l.)

 

 

 

 

 

 

2.16.\\(4y-x+4z)d5,

(р): х-2у+2г=2.

(ОТ6С1":

s

 

 

 

 

 

 

-1.)

 

 

 

 

 

 

2.17. ~\(7x+y+2z)LI5,

(/)): Зх--2у+2z=G.

(ОТ-

.\

 

 

 

 

 

 

ВСТ: 17{17/2.)

 

 

2х +:Зу + z =

 

 

2.18. ~\ (2х+Эу+z)d5,

(р):

ti.

(ОТ-

s

 

 

 

 

 

 

вет: 18-{14.)

 

 

 

 

 

 

2.19. \\ (1х -!! + г) d5, (е): х--у +':' = 2. (ОТ6СТ: 8.yJ.)

.\

 

 

 

 

 

 

2.20. ~\ (6х -

у + Ьг) а5,

(р):

Х +!I + 2:; = 2.

(ОТ6СТ:

.s

 

 

 

 

 

 

6-{6.)

 

 

 

 

 

 

2.21. ~\ (4х -

4u - г) а5,

(р):

 

х + + =

4.

(ОТ-

s

 

 

 

 

 

 

вет: 44.)

 

 

 

 

 

 

2.22. \\ (2х + + z) а5,

(р):

х + у + 2.: = 2.

(ОТВСТ:

.~

 

 

 

 

 

 

5..)6.)

 

 

 

 

 

 

2.23. ~\ (4х -!I + 4г) (15,

(р):

 

+ '2у +:; =

4.

(ОТ-

s

 

 

 

 

 

 

вет: 44.)

 

 

 

 

 

 

2.24. \\ (5х + + 2г) (15,

(р):

х + + z =

2.

( От-

5

 

 

 

 

 

 

вет: 16{3/6.)

 

 

 

 

 

 

2.25. \\ (2х + + 10г) d5, (р):

+!! + ~~г = 6.

(От-

.s

 

 

 

 

 

 

ВСТ: 56-у'14.)

 

 

 

 

 

 

2.26. ~\(2x+ 15y+z)d5,

(р): х+2у+2г =

2.

(01'-

.)

 

 

 

 

 

 

вет: 10.)

 

 

 

 

 

 

259

2.27. \\(Зх+ 10y-z)dS, (р): х+Зу+2z=6. (От- s

г--

вет: З5-У 14.)

 

 

 

 

2.28. \\

(2х + Зу + г) dS,

(р):

+ 2.11 + z =

2.

(От-

s

 

 

 

 

 

вет: 7/6.)

(5х - у + 5z)dS,

 

Зх + 2.11 + z =

 

 

2.29. j\

(р):

6.

(Ответ:

s

 

 

 

 

 

З7-{14.)

+ Зу + 2г) dS,

 

+у + 2г =

 

 

2.30. j\

(р):

2.

(Ответ:

.'>

 

 

 

 

 

9/2.)

 

 

 

 

 

3. ВЫЧИС"1ИТЬ поверхностный интеграл второго рода.

3.1.\\ (.112 + z2)dydz,

где S - часть поверхности парабо-

s

 

ЛОllда х = 9 - .112 - г2

(норма"1ЬНЫЙ вектор n которой

образует острый угол с ортом i), отсеченная плоскоСтью

х=О. (Ответ: 81.:1:/2.)

3.2. )\

z 2dxdy, где S -

внешняя сторона поверхности

s

 

 

ЭJIлипсоида х2 +.11:2 + 2 =

2. (Ответ: О.)

3.3. j\

zdxdy + ydxdz + xc!yciz, где S - внешняя сто­

s

 

 

рона поверхности куба, ограниченного плоскостями х = О,

.11=0, 2=О, х= 1, .11= 1,

г= 1.

(Ответ: З.)

 

 

3.4. \\ + 1) (!xciy. где

S -

внешняя сторона

поверх-

 

.,

 

 

 

 

 

 

 

ности

сферы х2 + .112 + г2 =

16. (Ответ: 256л/З.)

 

3.5. \\ yzdydz + xzdxdz + xyc!xdlj. где S -

веРХIIЯЯ сто­

 

.s

 

 

 

 

 

 

 

рона

п"~оскости х + у + z =

4.

отсечеНlIОЙ

координатными

плоскостями. (Ответ: 32.)

 

 

 

 

 

 

3.6. \\ x2dydz + y2dxdz + z 2dxdy, где S -

внешняя сто­

 

s

х2 + .112 + г2 =

 

 

 

 

 

рона

сферы

16,

лежащая

в

первом

октанте. (Ответ: 96л.)

 

 

 

 

 

 

3.7. \\ xciyc!z + ydxdz + zdxciy,

где S -

внешняя сто­

 

.'>

+ .112 + г2 =

 

 

 

 

 

 

рона

сферы х:2

1. (Ответ: 4л.)

 

 

 

3.8. \\ x2dxdy + xydydz +yzdxdz, где S-верхняя часть

.s

260

плоскости х +у +z = 1,

отсеченной координатными пло­

скостями. (Ответ: 1/8.)

 

 

 

3.9. ~~ yzdxdy + xzdydz + xydxdz,

где S -

наружная

s

 

 

+у2 = 1, отсеченная

 

поверхность

цилиндра х2

плоскОСтя­

ми z = О,

z =

5. (Ответ:

25л.)

 

 

3.10. ~~

y2z dxdy + xzdydz + x 2ydxdz, где S -

часть по-

s

 

 

z = х2 +у2

 

 

верхности

параболоида

(нормальный вектор

n которой образует тупой угол с ортом k), вырезаемая

цилиндром х2

+у2= 1. (Ответ: л/8.)

 

 

3.11. \~ (х2 +у2) zdxdy,

где S -

внешняя

сторона НИЖ­

.s

 

+ у2 + г2 =

 

 

ней половины

сферы х2

9. (Ответ: 324л/5.)

3.12. ~~ x 2(iydz+ z 2dxdy, где

S -

часть

повеРХНОСТJI

s

+у2 (нормальный

 

 

 

конуса г2 = х2

вектор n

которой обра­

зует тупой угол с ортом k), лежащая между плоскостями

z = О, z =

1. (Отвст: -л/2.)

 

 

 

3.13. \\ (2у2 -

г) (ixdy, где S -

часть поверхности па-

 

s

 

 

+у2

 

 

 

 

раболоида z =

х2

(нормальный вектор n которой об­

разует

тупой

yrO,l с

ортом k),

отсекаемая

ПЛОСКОСтью

г=2. (Ответ: О.)

 

 

 

 

3.14.

((

 

"dXif!:

' где S - часть

поверхности гипер-

 

J)

'У[ +у"- 1

 

 

 

 

болоида

х2

+ у2 = г2 + 1 (нормальный

вектор

n которой

образует тупой угол с ортом k), отсекаемая ПЛОСКОСТЯМII

z = О, z =-{З.

(Ответ: -2-{З::r..)

 

 

 

 

 

3.15. ~~ xydy(iz + yzdxdz + xzdxc!y,

где

S -

внешняя

s

х2 +у2 + г2 =

 

 

 

 

 

 

сторона сферы

1,

лежащая

в

первом ок­

танте. (Ответ:

3л/ 16.)

 

 

 

 

 

 

 

3.16. ~\ x 2dyliz + zdxdy,

где

S -

часть

lювеРХНОСТlI

s

 

 

 

 

 

 

 

 

параболоида z = х2 +у2

(НОрУ1зльный вектор

n

которой

образует тупой

угол с ортом

k),

отсекае:-.1ая

плоскостыо

z = 4. (Ответ: 8::r..)

3.17. ~~ x 2dydz + y 2dxdz - zdxliy, где S - часть поверх­ s

ности конуса г2 = х2 +у2 (нормальный вектор n которой

261

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]