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

Высшая математика ч2 (3.сем)

.pdf
Скачиваний:
79
Добавлен:
26.03.2016
Размер:
3.94 Mб
Скачать

6. Найти циркуляцию векторного поля

 

 

 

 

вдоль

F

yi

zj

xk

замкнутого

контура, полученного от

пересечения

сферы

x2 y2 z2

R2 координатными плоскостями, расположенными в

первом октанте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 19

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Построить область, площадь которой выражается интегралом

1

 

1

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

dx

 

dy .

Вычислить

 

 

 

этот

 

 

интеграл.

 

Поменять

порядок

0

1 1

x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

Т

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интегрирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Определить массу

 

 

 

тела,

 

 

ограниченного

поверхностями

x2

 

y2

z2

0; z

h ,

 

если

 

 

 

 

 

й

в

каждой

точке

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

cos x

 

 

точки

 

 

 

 

 

 

пропорциональна аппликате этой

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить

 

 

cos2 xdl

,

 

где

L

дуга

кривой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полным дифференц аломнекоорой функции. Найти эту функцию.

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

sin x 0

x

 

.

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Доказать,

 

что

 

выражение

3x2e ydx

 

x3e y

1 dy

является

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить

 

x

 

 

z

 

 

dydz,

где

S

– внешняя

сторона

 

 

 

о

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поверхн сти

x

 

9

y2 , отсеченной плоскостями z

0; z

2 .

 

6.

п

 

 

 

, где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти rot r

, a

r

 

r

 

xi

2yj zk

,a

2i

j

k .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 20

 

 

 

 

 

 

е1. С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры,

ограниченной линиями

 

 

 

a 1

cos

 

;

a cos .

 

 

 

Р2. Определить массу сферического слоя между поверхностями

x2

 

y2

z2

a2; x2

y2

 

 

z2

 

4a2 , если плотность в каждой точке

обратно пропорциональна расстоянию точки от начала координат.

80

3.

Вычислить

 

 

 

ydl , где L – дуга параболы

y2

2x , отсеченная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

параболой x2

 

 

2y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Показать,

 

 

 

что

 

ydx

x

 

y dy

 

по

любому

замкнутому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

контуру равен нулю. Проверить, вычислив интеграл по контуру

фигуры, ограниченной линиями y

 

 

x2, y

 

4 .

 

 

 

 

 

5.

Вычислить

 

 

 

 

массу

поверхности

 

z

x ,

ограниченной

плоскостями

 

x

 

 

y

1; y

0; x

0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

если поверхностная плотность в

каждой точке равна абсциссе этой точки.

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

6.

Найти циркуляцию вектора

 

 

y

по замкнутой кривой,

 

F

 

i

составленной из верхней половины эллипса

x

Н4cost; y sin t и

отрезка оси Ox .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вар ант 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

1.

С помощью двойного интег ала выч слить площадь фигуры,

ограниченной линиями xy

a2; y

и

 

a

0 .

 

 

 

 

x; y

 

2a

 

 

 

2.

Определить

 

 

 

массу

 

р

 

2

 

y2

 

z2

 

a2; z 0 , если

 

 

 

п лушара x

 

 

 

плотность его в каждой

очкеравна аппликате этой точки.

3.

Вычислить

 

 

 

 

 

т3

где

 

L

 

дуга

кривой y

lnsin x от

 

 

 

sin

xdl

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

до

x

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

4

 

2

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислитьо e2x

y2

dx 1

2xy dy ,

где

C

треугольник

 

п

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2; x

 

0; y

x .

Доказать,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

сторонами которого являются прямые

 

чтоеданный интеграл по любому замкнутому контуру равен нулю.

5.

Найти площадь части поверхности

y

 

x2

z2 ,

вырезанной

Р

 

 

 

2

 

x

2

 

1 и расположенной в первом октанте.

цилиндром z

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти div u,v

, где u

 

2xi

 

yj

 

3zk

;v

3yi

zj

xk .

81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 22

1. С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры,

ограниченной линиями y2

 

 

4 x; x 3y 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

Определить

объем

 

тела,

ограниченного

поверхностями

z2

 

 

2ax; x2

y2

 

ax; z 0; y 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

Найти

массу

дуги

винтовой

линии

x

4a cost, y

 

4a sin t,

z 3at ,

если плотность

ее

 

в

 

 

каждой

точке

пропорциональна

аппликате этой точки

0

t

 

2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

4.

 

Вычислить

3,2

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

y

dy .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

 

x

y

 

 

 

 

 

 

 

x

y

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y dydz

 

 

Используя формулу Остроградского, вычислить

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

x dxdz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

z2

 

1.

 

 

 

 

 

zdxdy через поверхность шара x2

y2

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x

2

y

2

 

 

3

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти rotF

, если F

 

 

 

i

2yйzj z x

k .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ва иант 23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

С помощью двойн

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интеграла вычислить площадь фигуры,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ограниченной л н

 

 

 

го

 

 

 

 

x .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ay

 

 

x

 

 

 

2ax; y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

Вычислить

 

 

 

т

 

 

 

 

 

ограниченного

поверхностями

 

 

 

массу

 

тела,

 

 

y

 

 

 

x2

z2 ; y

b

,

 

если

 

 

 

плотность

в

каждой

его

точке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пропорци нальназрдинате этой точки.

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

Вычислить

 

xyzdl , где L – дуга кривой

z

8t3

 

0

t 1

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

t

2

; y t; .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

Найти

работу

силы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

перемещении

 

 

 

 

F

 

 

 

xyi

 

x

y

j

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по параболе

y

x

2

.

массы m из начала координат в точку A 1, 1

 

82

5.

С помощью формулы Стокса показать, что

yzdx

 

xzdy

xydz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

по любому замкнутому контуру равен нулю. Проверить, вычислив

интеграл

по

контуру

треугольника

 

с

вершинами

O 0, 0, 0 ;

A 1,1, 0 ; B 1,1,1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Вычислить

 

 

поток

вектора

 

 

 

 

 

 

через

 

 

 

 

a

x3i

y3 j

 

zk

 

 

поверхность шара x2

 

y2

 

z2 a2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 24

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

1.

Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями

 

y

 

ln x;

x y

1; x 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4a2

 

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями y2

 

3ax;

y2

ax; z

h .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Найти массу дуги полуокружности x

 

a cost; y

 

a sin t ,

если

плотность ее в каждой точке

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

авна

x

2 y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Найти

работу,

 

 

о

и

 

 

4x

2

 

 

 

 

при

 

пр изв димую

 

силой

F

 

i

xyj

 

перемещении массы

 

т

 

 

 

 

 

x3

от точки O 0, 0

 

до точки

m

вд ль дуги

y

 

 

C 1, 1 .

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить

 

 

x2dydz

y2dxdz

zdxdy ,

где

S

 

 

внешняя

 

 

что

S

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

2 32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сторона части сферы, расположенной в первом октанте.

 

 

 

 

 

 

п

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Д казать,

 

поле

 

 

xi

 

yj

 

zk

 

 

является потенциальным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями

y

x;

x2

y2

2x; y

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определить массу тела, ограниченного поверхностями

2x

 

 

z 2a; x y

 

a; y2

ax; y

0

y

0 ,

если плотность в каждой

его точке равна ординате этой точки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить

 

ydl , где L – первая арка циклоиды x

3 t

sin t ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

y

 

3 1

cost .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить

 

xdy

ydx , где

C

– треугольник со сторонами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

0; y

 

0;

x

 

y

 

1. Доказать,

 

 

 

 

 

Н

 

 

x

 

 

a

 

b

 

что данный интеграл по любому

замкнутому контуру равен нулю.

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить

 

x2

y

z2

4 dS ,

где

S

часть поверхности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2y

 

 

9

x2

z2 , отсеченная плоскостью y

0

y

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти циркуляцию векторного поля

F

yi

zj

xk

вдоль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

 

 

 

 

 

y2

z2

 

замкнутого контура, полученного от пересеченияйсферы x2

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

координатными плоскостями, асположенными в первом октанте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построить облас ь, площадь которой выражается интегралом

a

 

 

a2

y

2

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

этот

 

интеграл.

Поменять

порядок

dy

 

 

dx .

 

 

Вычислить

 

 

0

 

 

a

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интегрир вания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a;

 

2.

Вычислить массу тела, ограниченного поверхностями x

z

x

 

0; y

 

0; y

 

a; z

0 , если плотность его в каждой точке равна

Р

 

y2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить

 

xdl , где

L – отрезок прямой от точки 0, 0

до

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точки 1, 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при перемещении

Вычислить работу силы F

y

i

 

y

x

j

единицы массы по дуге параболы y

 

a

 

 

x

2

 

из точки A

a; 0 к

 

 

 

 

 

 

 

 

a

точке B 0,a .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

5.

Вычислить

x2dydz

y2dxdz

z2dxdy ,

где S

внешняя

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

сторона поверхности конуса z2

y2

 

 

 

x2; 0

x

3 .

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

6.

Найти линейный интеграл вектора

 

 

 

вдоль первой

a

x3i

y3 j

четверти окружности x 3cost; y

3sin t .

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

Построить область, площадь которой выражается интегралом

a

2a2 x2

 

 

интеграл.

 

 

 

 

 

 

dx

dy . Вычислить

этот

 

 

Поменять

порядок

0x

интегрирования.

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Определить

объем

телар, ограниченного

поверхностями

x2

 

 

y2

z2

 

0; x2

y2

 

z2

a2

(внутри конуса).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дуги

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Найти массу

 

 

параболы y

2

, лежащей между точками

1, 1 и

2,2

, если плотность равна

y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

п

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислитьо xy2dx

yz2dy

x2zdz ,

где L

отрезок прямой

Р

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OB;O 0, 0, 0 ; B

2, 4, 5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

С помощью формулы Остроградского, вычислить

x

2

dydz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

y

2

dxdz

z

2

dxdy

 

где

 

S

внешняя

сторона куба

 

 

 

 

0 x a; 0 y a; 0 z a .

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

 

 

, если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найти rota

a

x3zi

y3xj

z3xk .

 

 

 

 

85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 28

1. Построить область, площадь которой выражается интегралом

1 2 x2

dx dy . Изменить порядок интегрирования. Вычислить интеграл.

0x

 

2.

Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями z

x2

y2 ;

 

 

 

y2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

z

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

Уa sin t;

 

3.

Найти

массу

винтовой

линии

 

 

x a cost; y

z

bt

0

t

2 ,

если

плотность

в

 

каждой

ее

точке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

пропорциональна квадрату расстояния этой точки до начала

координат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить

x

y dx

 

x

 

y dy , где

L

– отрезок прямой

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

той

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соединяющий точки A 2, 3

и B 3, 5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить

площадь

 

поверхности

 

 

 

части

плоскости

 

2y

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

z 4 , которая расположена в первом октанте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

6.

Найти rotF , если F

y

 

z

 

i

4xz

j

xy

 

k .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Построить областьит, площадь которой выражается интегралом

00

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dy

 

dx . И менить порядок интегрирования. Вычислить интеграл.

 

 

п

з

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

y

2 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

 

Вычислить бъем тела, ограниченного поверхностями z

x2 y2;

е

 

0; y

L

0 .

 

 

 

 

 

 

 

x

y

 

4; x

0; z

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

Вычислить

 

x2

y2 dl ,

где

 

верхняя

половина

 

3.

 

 

L

кардиоиды

a 1

cos .

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

Поле

образовано

силой

 

.

Найти

 

 

F

x

y i

2xy 8 j

работу поля при перемещении материальной точки массы

m по

дуге окружности от точки

a, 0 до точки

0, a .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86

 

5.

Вычислить

массу

поверхности

z2

x2

y2 ,

заключенной

между плоскостями

z

0

и z

1,

если поверхностная плотность

пропорциональна x2

y2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти

 

циркуляцию

поля

 

по

контуру

окружности

 

 

F

 

yi

x

2cost; y

 

2

 

2sin t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант 30

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Вычислить площадь фигуры, ограниченную линиями ax

y2 2ay;

x

y

 

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Определить массу

тела,

 

ограниченного

поверхностями

az

a

2

x

2

 

2

; z

0 ,

если плотность его

в

Н

точке

 

 

 

y

каждой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

пропорциональна аппликате этой точки.

 

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить

 

 

 

по

и

 

 

прямоугольника,

 

 

xydl

 

пер метру

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

р

 

 

 

 

 

 

 

ограниченного прямыми

x

0; y

0; x

 

4; y

2.

 

 

 

 

4.

Вычислить

 

 

о

,

где

L

верхняя половина

 

 

x y dx dy

расположена в первомоктанте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

окружности

x2

 

y2

R2

(в п л жительном направлении).

 

 

5.

Найти

 

 

 

и

 

 

 

 

 

2x

 

 

4 ,

которая

 

 

площадь час и поверхности

y

z

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

ln x

2y

3z .

 

Найти дивергенц ю градиента функции u

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

 

II. ОПЕРАЦИОННОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ.ТЕОРИЯ

 

 

 

ВЕРОЯТНОСТЕЙ. ЭЛЕМЕНТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТАТИСТИКИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З а н я т и

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобразование Лапласа. Изображение элементарных функций.

Основные теоремы

87

Аудиторная работа

Всюду в дальнейшем под заданной с помощью формулы функцией f (t) будем понимать произведение этой функции на

функцию Хевисайда:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1(t)

 

1,

t

0,

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

t

0,

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т. е. считать

 

f (t)

 

0 при t

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1. Проверить, являются ли следующие функции оригиналами:

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. et 3 .

Б

 

1

а. e5t .

б.

 

 

 

 

.

 

 

в. e4t 1 .

 

 

д. t 3 .

е. e t .

 

 

 

 

 

t

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

 

 

 

1.2. Используя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определение преобразования Лапласа, найти

изображение оригинала:

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,

 

 

0 t

 

2,

 

 

 

 

t

,

0

t

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подобия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а. f (t)

 

 

1, 2 t

 

3,

 

 

иб. f (t)

 

 

1, 1 t

2,

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

3

 

 

t.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,

2

 

t.

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

, найти изображение оригинала

1.3. Пользуясь теоремой

 

 

 

а.

sin 5t .

 

 

з

т

 

б. cos3t .

 

 

 

 

 

 

 

о2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

запаздывания,

 

найти

изображение

1.4. Поль уясь

 

 

 

теоремой

 

 

оригинала:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

et a sin(t

 

a),

 

0, t

 

а.

sin(t

 

 

),

t

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

б.

 

a

a .

1.5. Применяя теорему запаздывания, найти оригинал для функции:

Р

 

 

pe 2 p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

еа.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

p2 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2 4

 

 

 

 

 

 

1.6. Используя

 

 

свойства

 

преобразования

 

Лапласа и

таблицу

изображений основных функций, найти изображения заданных функций:

88

а.

1

t

2

 

 

1.

 

 

 

 

 

 

б.

e

t

3e

2t

t

2

.

 

 

 

в.

2sin t

 

cos

t

.

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г.

cos2 t .

 

 

 

 

 

 

 

д.

sh 3t

cos2t .

 

 

 

 

 

е. t3e2t .

 

 

 

 

ж. t2c h 2t .

 

 

 

 

 

з. te t sh t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Домашнее задание

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

1.7. Проверить, являются ли следующие функции оригиналами:

а.

sin 3t .

 

 

 

 

 

 

 

б.

sh 2t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 9

 

 

 

1.8. Используя определение преобразования Лапласа, найти

изображение оригинала:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

 

 

Н

 

f (t)

 

 

 

 

et , 0 t 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

найти

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,

 

1

 

t.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.9. Пользуясь теоремой подоб я,

 

 

 

изображение оригинала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sh t , зная, что sh t

 

 

 

 

 

.

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.10.

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пользуясь

 

 

еоремой запаздывания, найти изображение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оригинала

cos(t

 

 

2

), t

 

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.11. Применяя теорему запаздывания, найти оригинал для функции:

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а.

 

 

 

 

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б.

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( p

1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.12. Используя свойства преобразования Лапласа и таблицу

изображений основных функций, найти изображения заданных

функций:

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а.

t

2

 

 

 

e

t

.

 

 

 

 

 

 

 

б. sin

2

2t .

 

 

 

 

 

 

в.

sin3t

t cost .

2

Ответы

89