- •РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ТЕМАМ 6.1, 6.2
- •Тема 6.1. Интегрирование функций нескольких переменных
- •Двойной интеграл
- •Задача 1.1
- •Задача 1.2
- •Справочный материал
- •Решение задачи 1.1
- •Решение задачи 1.2
- •Задача 2.1
- •Задача 2.2
- •Справочный материал
- •Механический смысл двойного интеграла
- •Геометрический смысл двойного интеграла
- •Решение задачи 2.1
- •Решение задачи 2.2
- •Тройной интеграл
- •Задача 3.1
- •Задача 3.2
- •Задача 3.3
- •Справочный материал
- •Решение задачи 3.1
- •Решение задачи 3.2
- •Тройной интеграл в сферических координатах
- •Решение задачи 3.3
- •Задача 4.1
- •Задача 4.2
- •Задача 4.3
- •Справочный материал
- •Решение задачи 4.1
- •Решение задачи 4.2
- •Решение задачи 4.3.
- •Задача 5.1
- •Задача 5.2
- •Задача 5.3
- •Справочный материал
- •Решение задачи 5.1
- •Решение задачи 5.2
- •Решение задачи 5.3
- •Задача 6.1
- •Задача 6.2
- •Задача 6.3
- •Справочный материал
- •Решение задачи 6.1
- •Решение задачи 6.2
- •Решение задачи 6.3
- •Тема 6.2. Теория поля
- •Скалярное поле
- •Задача 7.1
- •Задача 7.2
- •Задача 7.3
- •Справочный материал
- •Решение задачи 7.1
- •Решение задачи 7.2
- •Решение задачи 7.3
- •Векторное поле
- •Задача 8.1
- •Задача 8.2
- •Справочный материал
- •Решение задачи 8.1
- •Решение задачи 8.2
- •Задача 9.1
- •Задача 9.2
- •Справочный материал
- •Решение задачи 9.1
- •Решение задачи 9.2
- •Задача 10
- •Справочный материал
- •Теорема Стокса
- •Решение задачи 10
- •Задача 11
- •Справочный материал
- •Решение задачи 11
- •Задания к типовым расчетам
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
- •Полярная система координат
- •Эллиптические координаты
- •Сферическая система координат
- •Обобщенно эллиптические координаты
- •Механические приложения интегралов функций нескольких переменных
- •Механические приложения двойных интегралов
- •Статические моменты
- •Координаты центра тяжести
- •Моменты инерции
- •Механические приложения тройного интеграла
- •Статические моменты
- •Координаты центра тяжести
- •Моменты инерции
- •Механические приложения криволинейного интеграла первого рода
- •Статические моменты дуги
- •Координаты центра тяжести дуги
- •Моменты инерции дуги
- •Механические приложения поверхностного интеграла первого рода
- •Статические моменты участка поверхности
- •Моменты инерции участка поверхности
Вариант 16
1ex
1.∫dx ∫ f (x, y)dy .
0x2
2. |
L : ( x2 + y2 )2 = a2 (x2 − y2 ) , δ(x, y)=1. |
|||||||||||||||
3. |
S : |
x2 + y2 + z2 = a2 |
; |
|
|
|
|
|
S |
2 |
: |
x2 + y2 + z2 = b2 ; |
||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
S3 |
: x2 + y2 = 3z2 , S4 : x2 + y2 = |
z2 |
, (0 < a < b). |
|||||||||||||
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
S : |
y2 = 2 pz; S |
2 |
: |
x2 + y2 = a2; |
|
S |
3 |
: |
|
z = 0 ; ось OZ . |
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
x = t |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
3t |
2 |
|
|
|
|
|||
5. |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
(0 ≤ t ≤1). |
||||||
Вычислить длину дуги кривой y |
|
2 |
|
; |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
z = t |
3 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6. |
Вычислить массу |
|
однородного |
|
|
участка поверхности |
z2 = x2 + y2 , вырезанного цилиндром x2 + y2 = 2x .
7. U (x, y, z)= x + ln( y2 + z2 ) , M (2; 1; 1) , l = −2ir + rj − k .
8.ar = 2xy ir + x2 rj , L - отрезок MN , M (1, 2), N(3, −1).
9.ar = (x −3) ir + ( y + yz2 ) rj + (z + zy2 ) kr ,
S : |
y2 + z2 = x2 ; S |
2 |
: x =1. |
|
|
||
1 |
ar = x ln(1 + y2 )ir + |
|
|
|
|
||
10. |
|
|
x2 y |
rj , Γ: x2 |
+ y2 |
= 2x . |
|
1 |
|
||||||
|
|
+ y2 |
|
|
11.ar=2xyzir+x2z rj +x2ykr.
70
|
|
|
|
|
Вариант 17 |
||
|
|
1 |
|
0 |
|
0 |
0 |
1. |
|
∫ dx |
∫ f (x, y)dy + ∫dx∫ f (x, y)dy . |
||||
|
− |
|
2 |
− 2−x2 |
|
−1 |
x |
2. |
L |
|
: x |
2 + y2 = 2x; |
L |
: y ≥ 1 x ; δ(x, y)≡1 . |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.S1 : x2 + y2 = 3z; S2 : x2 + y2 + z2 = 4.
4. |
S : |
x2 + y2 + z2 |
= a2 ; |
|
|
|
|
|
|
|
S |
2 |
: x2 + y2 = 1 z2 ,; |
||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S3 : |
y = 0; |
( y ≥ 0) ; ось OZ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AB , |
|
||||||
5. |
Вычислить |
массу |
|
прямолинейного |
|
стержня |
где |
||||||||||||
A(−1; 0), |
B(0; 1) , |
если |
линейная |
плотность |
в каждой его |
точке |
|||||||||||||
вычисляется по закону δ(x, y)= − 43 x + 3 |
y . |
|
|
|
|
||||||||||||||
6. |
Найти |
координаты |
|
центра |
|
|
тяжести |
однородной |
|||||||||||
параболической оболочки 2z = x2 + y2 , |
(0 ≤ z ≤ a). |
|
|
||||||||||||||||
7. |
U (x, y, z)= x2 y − |
|
xy + z2 , M (1; 5; − 2) , |
l = 2 rj − 2k . |
|
||||||||||||||
8. |
ar=(x + y) i +(z +x) j , |
|
L |
|
|
– |
|
ломаная |
MKN , |
||||||||||
M (0, 0, 0); |
K(1, 0, 0); |
N(2, 1, 1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
9. |
r |
r |
r |
|
|
|
|
|
|
S : x2 |
+ z2 = 4 − z, (z ≥ 0) , |
||||||||
a = xi + xzj + yk , |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
S2 : |
z = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
r |
r |
|
|
|
|
2 |
+ y |
2 |
+ z |
2 |
= 4 |
|
|
|
|
|
|
10. |
|
− j + yk , |
Γ: |
x |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
||||||
a = xzi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11.ar=(yx+1) ir+xz rj +xy k .
71
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 18 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
|
x |
4 |
|
2−x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1. |
∫dx ∫ f (x, y)dy + 3∫dx ∫ f (x, y)dy . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
0 |
|
|
x |
|
1 |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2. |
S |
3 |
: x =1 ; |
S : z = x + y +1; S |
2 |
: y2 = x ; |
S |
4 |
: y = 0 ; |
|||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
S5 : z = 0 ; y ≥ 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3. |
S1 : x2 + y2 +z2 =4; S2 : z =1, (z >1). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
4. |
S : x2 + y2 |
+z2 =4 ; |
|
|
S |
2 |
: z = x2 |
+ y2 ; |
S |
3 |
: x = 0 ; |
|||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
S4 : y = 0 ; S5 : z =0; ось OZ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
5. |
Вычислить |
момент |
инерции верхней |
половины |
окружности |
|||||||||||||||
x2 + y2 = a2 относительно оси OY, если ее плотность δ(x, y)≡1 . |
||||||||||||||||||||
6. |
Найти массу участка поверхности z2 = x2 + y2 , |
(0 ≤ z ≤1), |
||||||||||||||||||
если плотность δ(x, y, z)= z . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.U (x, y, z)= y ln(1+ x2 ) −arctg z , l = 2ir−3rj −2k , M (0; 1; 1) .
8. |
r |
= |
r |
|
r |
r |
L |
– отрезок |
MN , |
|
M (1, 1, 1) , |
|||
a |
5i |
+ (x2z − yx) j |
+ xk , |
|
||||||||||
N(2, 3, 1). |
r |
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9. |
r |
|
|
S : x2 |
+ z2 =1, S |
|
: y =1 , S |
|
: y = 5 . |
|||||
a |
= xi |
+ yj + xyzk , |
2 |
3 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
ar |
= (x2 |
r |
+ (x2 + y2 ) |
r |
|
|
|
4 − x |
2 |
|
|
||
10. |
− y2 )i |
j , |
Γ: y |
= |
|
. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
11.ar =(2xy + z) ir+(x2 −2 y) rj + x kr .
72
Вариант 19
|
1 |
0 |
2 |
0 |
|
|
|
|
|
1. |
∫dx ∫ f (x, y)dy + ∫dx ∫ f (x, y)dy . |
|
|
|
|||||
|
0 |
− x |
1 − |
2−x |
|
|
|
||
2. |
S : x =2y2; S : x+2y+z =4; S : y =0; S : z =0. |
|
|
||||||
|
1 |
|
2 |
|
|
3 |
4 |
|
|
3. |
S1 |
: x2 +y2 +z2 =4; |
S2 : x2 + y2 + z2 =16 ; |
S3 : z = 0 ; |
|||||
δ(x, y, z)= z . |
|
|
|
|
|
|
|
||
4. |
S : x2 + y2 |
+ z2 = 25 ; |
S |
2 |
: x2 + y2 |
=16 ; S : z =0, |
(z ≥ 0) ; |
||
|
1 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
P : z = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
x = a cost |
|
5. |
Вычислить массу первого витка винтовой линии |
|
= a sin t , |
||||||
y |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= a t |
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
если плотность в каждой ее точке равна δ(x, y, z)= |
z2 |
. |
||||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 + y2 |
|
|||
6. |
Вычислить площадь участка поверхности |
z2 = 2xy при z > 0 , |
||||||||||||
0 < x < a , 0 < y <b . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
7. |
U (x, y, z)= x(ln y −arctg z) , |
M (−2; 1; −1) , |
|
|
|
|
|
|||||||
l =8ir + 4 rj +8k . |
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
8. |
ar |
=(x2 |
r |
|
|
|
|
M (1, 0, 1), |
N(−2,1, 2). |
|||||
+yz) i |
+2 k , L – отрезок MN , |
|||||||||||||
9. |
r |
r |
r |
|
+z2 =9, S |
|
: |
y |
= 0 , S |
|
: y = 3 . |
|||
a |
= xi |
+ yj + xyzk , S : x2 |
2 |
3 |
||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10. |
r |
|
r |
r |
Γ: |
y = sin x |
, 0 |
≤ x ≤ π. |
|
|||||
a |
= (x + y)2 i −(x − y)2 j , |
|
|
|
|
|||||||||
|
ar |
r |
r |
r |
|
y = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= yi +xj +ezk . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
73