
- •1. Определенный интеграл. Формула Ньютона-Лейбница.
- •2. Приложения определенного интеграла.
- •3. Несобственные интегралы.
- •4. Понятие функции нескольких переменных. Область существования функции двух переменных. Предел и непрерывность функции многих переменных.
- •5. Понятие частной производной. Геометрический смысл частных производных. Якобиан.
- •7. Частные производные высших порядков. Дифференциалы высших порядков. Формула Тейлора для функции многих переменных.
- •8. Необходимое и достаточное условия существования максимума и минимума функции многих переменных.
- •9. Двойные интегралы. Основные свойства.
- •10. Вычисление двойного интеграла.
- •11.Замена переменных.
- •12. Тройные интегралы. Основные свойства.
- •13. Вычисление тройного интеграла. Замена переменных в тройном интеграле.
- •14. Криволинейные интегралы первого рода. Вычисление криволинейного интеграла первого рода.
- •15. Криволинейные интегралы второго рода. Вычисление криволинейного интеграла второго рода
- •16. Условие независимости криволинейного интеграла второго рода от пути интегрирования.
- •17. Поверхностные интегралы первого рода. Вычисление поверхностного интеграла первого рода.
- •18. Поверхностные интегралы второго рода. Вычисление поверхностного интеграла второго рода. Связь поверхностных интегралов I и II рода.
- •19. Формула Остроградского- Гаусса. Формула Стокса.
- •20. Скалярное поле. Производная по направлению. Градиент.
- •21. Векторное поле. Дивергенция, ротор и циркуляция.
- •22.Оператор Гамильтона.
- •23. Специальные векторные поля (потенциальное, соленоидальное)
- •24. Разложение произвольного векторного поля.
- •Вопросы к экзамену по математике
- •Определенный интеграл. Формула Ньютона-Лейбница
- •Приложения определенного интеграла
- •Несобственные интегралы
1. Определенный интеграл. Формула Ньютона-Лейбница.
Если
существует предел
,
причем этот предел не зависит ни от
,
ни от
,
то функция
называется интегрируемой на отрезке
,
а сам предел называется интегралом
Римана по отрезку
и обозначается
или
где
– любая первообразная функции
2. Приложения определенного интеграла.
Интеграл Римана по отрезку был нами введен как площадь криволинейной трапеции. Понятие площади неотделимо от понятия интеграла. С его помощью можно вычислять площади любых плоских областей, а также длины дуг, площади поверхностей и объемы тел.
1.Вычислить
площадь
области, расположенной между двумя
кривыми
и
и над отрезком
,
причем
.
Очевидно, что площадь области между кривыми равна разности площадей соответствующих криволинейных трапеций, поэтому
.
2.
Вычислить
площадь криволинейного сектора,
ограниченного лучами (в полярных
координатах)
и
,
а также заданной в полярных координатах
кривой
.
Мы
получим предел интегральных сумм –
интеграл
,который
совпадает с площадью исходного
криволинейного сектора.
3.Вычислить
длину
дуги кривой
.
Длиной
дуги кривой мы будем называть предельную
сумму длин вписанных в дугу хорд при
стремлении этих хорд к точкам.
При
стремлении длины наименьшего из отрезков
разбиения к нулю мы получим из суммы
интеграл:
,
который и дает выражение длины дуги
данной кривой.
4. Вычислить длину дуги пространственной кривой, заданной параметрически в виде
для вычисления ее длины применяют формулу
3. Несобственные интегралы.
или
.
Приведенные интегралы называются
несобственными
интегралами по бесконечному промежутку
и определяются они при помощи интегралов
Римана по конечным отрезкам следующим
образом.
Пусть
функция
интегрируема на любом конечном отрезке
,
.
То есть для любого
существует
.
Если существует конечный предел
,
то такой предел обозначают
и
говорят, что этот несобственный интеграл
сходится. Если предел бесконечен или
не существует, то говорят, что
соответствующий несобственный интеграл
расходится.
4. Понятие функции нескольких переменных. Область существования функции двух переменных. Предел и непрерывность функции многих переменных.
Число z0 называется пределом функции многих переменных, т.е.
если
для любого
существует такое значение
,
что для любых точек
,
таких что
,
выполняется неравенство
В случае функций двух переменных для вычисления предела в точке удобно переходить к полярным координатам в окрестности этой точки.
функция
многих переменных
называется непрерывной в точке
,
если точка
входит в область определения функции
и
Из
определения предела функции многих
переменных следует, что в случае, когда
функция
непрерывна в точке
,
для любого
существует такое значение
,
что для любых точек
,
таких что
,
выполняется неравенство
Таким образом, малым
приращениям аргумента
(в смысле расстояния в пространстве
)
у функции, непрерывной в точке,
соответствуют малые
приращения функции.
Как и в случае функций одной переменной, арифметические действия над непрерывными функциями не выводят из класса непрерывных функций, если нет деления на 0.