Chast_8_Teoria_polya
.pdfВариант 4
Задача 1.4. Найти производную скалярного поля u(x,y,z) в точке М по направлению проходящей через эту точку нормали к поверхности S, образующей острый угол с положительным направлением оси Oz.
1 |
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
u |
|
x |
|
e |
|
x |
|
|
5z |
|
|
|
, S : |
|
|
z |
|
|
|
|
x |
|
|
4y |
|
4, |
|
М ( 2, |
|
|
|
|
|
|
, 1). |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Задача 2.4. |
Найти угол между градиентами скалярных полей u(x,y,z) и v(x,y,z) |
в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
, u |
z |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
точке М, где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
М 1, |
2, |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x y |
|
|
|
|
6 z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Задача 3.4. |
Найти векторные линии в векторном поле a , |
a xi 3yj. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 4.4. |
Найти поток векторного поля a через часть поверхности S, вырезаемую |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
плоскостями |
P1 и |
|
P2 (нормаль внешняя к |
замкнутой |
поверхности, образуемой |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
данными поверхностями), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
k , |
S |
: x |
2 |
y |
2 |
|
|
1, |
|
|
P1 : z 0, |
P2 : z 1. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
a xi yj z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 5.4. Найти |
|
|
|
поток |
|
|
векторного |
|
поля |
|
a через |
|
часть |
плоскости |
Р, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную в |
первом |
|
октанте |
|
(нормаль |
образует |
|
|
острый |
угол |
с осью Oz), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P : x y z 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
a xi 3yj 2zk , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Задача |
6.4. |
|
|
Найти |
|
|
|
поток |
|
|
|
|
векторного поля |
a |
через |
часть |
|
плоскости |
P, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную в |
|
первом |
|
октанте |
|
(нормаль |
|
образует |
|
|
острый угол |
с осью Oz, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
a (2x 1)i j 3 zk , P : |
|
|
|
|
|
y 2z 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 7.4. Найти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
поток |
векторного поля |
a |
|
через замкнутую |
поверхность |
S |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
)k , S : z |
2 |
36(x |
2 |
y |
2 |
), |
z 6. |
|
|
|||||||||||||||||
a (cos z 3x)i (x 2y) j (3z y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 8.4. |
|
Найти |
|
|
поток |
|
|
векторного |
|
поля |
|
a |
через |
|
|
замкнутую поверхность S |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
S : z |
6 x |
2 |
|
y |
2 |
, z |
2 |
x |
2 |
y |
2 |
(z 0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
a 3xi zj, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 9.4. Найти поток (нормаль внешняя).
|
2 |
|
|
S : x |
2 |
|
a x |
|
i yj zk , |
|
векторного поля a через замкнутую поверхность S
y2 z2 1, |
z 0, |
(z 0). |
Задача 10.4. Найти работу силы F при перемещении вдоль линии L от точки М к точке N.
|
|
|
|
|
|
L : |
x2 y2 4 (y 0), M (2, 0), |
|
N( 2, 0). |
||||
F (x y)i 2xj, |
|
||||||||||||
Задача 11.4. |
Найти |
циркуляцию |
|
|
векторного поля |
a вдоль контура Г (в |
|||||||
направлении, соответствующем возрастанию параметра t). |
|
||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
Г : x cost, y ( |
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
2 sin t) / 2, z ( |
2 cost) / 2. |
|||||||||
a |
|
i |
yj zk , |
|
|||||||||
Задача 12.4. Найти модуль циркуляции векторного поля a |
вдоль контура Г . |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Г : x2 y2 1, |
x y z 1. |
|
|
|
|||
a x i yzj xk , |
|
|
|
80
Вариант 5
Задача 1.5. Найти производную скалярного поля u(x,y,z) в точке М по направлению проходящей через эту точку нормали к поверхности S, образующей острый угол с положительным направлением оси Oz.
u xz2 |
|
x3 y, |
S : |
|
x2 y2 |
3z 12 0, |
М (2, |
2, |
4). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Задача 2.5. |
Найти угол между градиентами скалярных полей u(x,y,z) и v(x,y,z) |
в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6z3, u |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
точке М, |
где |
v |
|
|
3 |
|
|
|
, М |
2, |
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
yz2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|||||||
Задача 3.5. |
Найти векторные линии в векторном поле a , |
|
|
a xi 4yj. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 4.5. |
Найти поток векторного поля a через часть поверхности S, вырезаемую |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
плоскостями |
P1 |
и |
P2 (нормаль внешняя к замкнутой поверхности, образуемой |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
данными поверхностями), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
: x |
2 |
y |
2 |
1, |
|
|
P1 : z 0, |
P2 |
|
: z 5. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
a xi yj xyzk , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Задача 5.5. Найти |
поток |
|
|
|
векторного |
поля |
|
a |
|
через |
часть |
плоскости |
Р, |
|||||||||||||||||||||||||||||
расположенную |
в |
первом |
|
октанте |
(нормаль |
образует |
острый угол |
с осью Oz), |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
a 2xi 3yj, |
P : x y z 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Задача |
|
6.5. |
|
Найти |
|
поток |
|
векторного поля |
|
a |
|
|
через |
часть |
|
плоскости |
P, |
|||||||||||||||||||||||||
расположенную |
в |
первом |
|
октанте |
(нормаль |
образует |
|
|
острый угол |
с осью Oz, |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
a 7xi 9 yj k , |
P : x |
|
|
|
z 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Задача 7.5. Найти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
поток |
векторного поля |
a |
через замкнутую |
поверхность |
S |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
(e |
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
)k , S : |
2x y z 2, |
|
|
x 0, y 0, z 0. |
|
||||||||||||||||
a |
|
|
x)i (xz 3y) j (z x |
|
|
|
|
Задача 8.5. Найти
(нормаль внешняя).
a (z y)i yj xk ,
поток векторного |
поля a через замкнутую поверхность S |
S : x2 z2 2y, |
y 2. |
Задача 9.5. Найти поток векторного (нормаль внешняя).
|
|
|
S : x |
2 |
y |
2 |
1 z, |
a |
xzi |
zj yk , |
|
|
поля a через замкнутую поверхность S
z 0.
Задача 10.5. Найти работу силы F при перемещении вдоль линии L от точки М к точке N.
F x |
3 |
|
3 |
L : |
x |
2 |
y |
2 |
4 (x 0, |
y 0), M (2, 0), |
N(0, 2). |
||
|
i y |
j, |
|
|
|||||||||
Задача 11.5. |
Найти |
|
циркуляцию |
векторного поля |
a |
вдоль контура Г (в |
|||||||
направлении, соответствующем возрастанию параметра t). |
|
|
|||||||||||
|
|
|
(z x) j (x y)k , |
Г : x 4cost, y 4 sin t, |
z 1 cost. |
||||||||
a ( y z)i |
|||||||||||||
Задача 12.5. Найти модуль циркуляции векторного поля a |
вдоль контура Г . |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Г : x2 y2 1, |
z 5 . |
|
|
||||
a (x y) i xj zk , |
|
|
|
81
Вариант 6
Задача 1.6. Найти производную скалярного поля u(x,y,z) в точке М по направлению проходящей через эту точку нормали к поверхности S, образующей острый угол с положительным направлением оси Oz.
u x |
|
|
yz 2 , |
S : |
|
x2 y2 4z 9, |
М (2, |
1, |
|
1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Задача 2.6. |
Найти угол между градиентами скалярных полей u(x,y,z) и v(x,y,z) |
в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 x2 |
|
|
|
|
|
2 z2 , u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
точке М, где |
v 3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
, |
|
М |
, 2, |
|
. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xy2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Задача 3.6. |
Найти векторные линии в векторном поле a , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a 3xi 6zk. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 4.6. |
Найти поток векторного поля a через часть поверхности S, вырезаемую |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
плоскостями |
P1 |
и |
P2 (нормаль внешняя к замкнутой поверхности, образуемой |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
данными поверхностями), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
2 |
k , |
|
|
S |
|
: x |
2 |
y |
2 |
1, |
|
|
P1 : z 0, P2 : z 2. |
|
|
|
|||||||||||||||||||
a (x y)i (x y) j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 5.6. Найти |
поток векторного поля a через |
часть |
плоскости |
Р, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную |
в |
первом |
октанте (нормаль |
образует |
|
острый |
угол |
с осью Oz), |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
a xi yj zk , |
P |
: |
|
|
y z 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Задача |
6.6. |
|
Найти |
поток |
|
|
векторного |
поля |
|
a |
|
через |
|
|
часть |
|
плоскости |
P, |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную |
в |
первом |
|
октанте (нормаль |
|
образует |
|
|
острый угол |
с осью Oz, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a i 5yj 11 zk , |
P : x y |
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Задача 7.6. Найти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
поток векторного |
|
поля |
a |
|
через |
|
замкнутую |
поверхность |
S |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
y |
2 |
z |
2 |
, |
z 1, z 2. |
|
||||||||||||
a (6x cos y)i (e |
|
|
z) j (2y 3z)k , S : |
|
|
|
|
|
|
Задача 8.6. Найти поток векторного (нормаль внешняя).
|
|
|
S : x |
2 |
y |
2 |
1, |
a xi (x 2y) j yk , |
|
|
поля a через замкнутую поверхность S
z 0, x 2y 3z 6.
Задача 9.6. Найти |
поток векторного |
поля |
a |
через замкнутую поверхность S |
|||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
S : x y z 2, |
|
x 1, |
x 0, |
y 0, z 0. |
|||||||
a 3xzi 2xj yk , |
|
||||||||||||||||
Задача 10.6. |
Найти работу |
силы F при перемещении вдоль линии L от точки М к |
|||||||||||||||
точке N. |
|
|
|
|
|
|
y x2 , |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
L : |
|
M ( 1, 1), |
N (1, 1). |
|
||||||||
F (x y)i (x y) j, |
|
|
|||||||||||||||
Задача 11.6. |
|
Найти |
циркуляцию |
|
|
векторного |
поля |
a вдоль контура Г (в |
|||||||||
направлении, соответствующем возрастанию параметра t). |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Г : x 2cost, y 2 sin t, |
z 2 2 cost 2 sin t. |
||||||||||
a 2yi 3xj xk , |
|||||||||||||||||
Задача 12.6. Найти модуль циркуляции векторного поля a |
вдоль контура Г . |
||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
k , |
Г : z 3(x |
2 |
y |
2 |
) 1, z 4 . |
|
|
|
||||
a y i xj z |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
82 |
|
|
|
|
Вариант 7
Задача 1.7. Найти производную скалярного поля u(x,y,z) в точке М по направлению проходящей через эту точку нормали к поверхности S, образующей острый угол с положительным направлением оси Oz.
u 7ln( |
1 |
x2 ) 4xyz, |
|
|
S : 7x2 |
4y2 |
4z2 |
7, |
М (1, 1, 1). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 2.7. |
Найти угол между градиентами скалярных полей u(x,y,z) и v(x,y,z) в |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xz2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 6 |
|
6 y3 2z3, u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
точке М, |
где |
v 6 6 |
|
|
|
|
|
, |
М |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
, 1 . |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
6 |
6 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Задача 3.7. |
Найти векторные линии в векторном поле a , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
a 4zi 9xk. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 4.7. |
Найти поток векторного поля a через часть поверхности S, вырезаемую |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
плоскостями |
P1 и |
P2 (нормаль внешняя к замкнутой поверхности, образуемой |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
данными поверхностями), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S : x |
2 |
y |
2 |
1, |
|
P1 : |
z 0, |
|
|
P2 : |
|
z 4. |
|
|
||||||||||||||
a (x y)i (x y) j xyzk , |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 5.7. Найти |
поток векторного поля a через |
часть плоскости |
Р, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную в |
первом октанте (нормаль образует |
острый |
|
угол |
с осью |
Oz), |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
a xi 2yj zk , |
P : |
|
|
y z 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Задача 6.7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Найти |
|
поток |
|
|
векторного поля |
a |
через |
|
часть |
плоскости P, |
|||||||||||||||||||||||||||||
расположенную в |
первом октанте (нормаль образует |
|
острый |
угол |
с осью |
Oz, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
a xi ( z 1)k , |
P : 2x |
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 7.7. Найти |
поток |
векторного |
поля |
|||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
3z |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
a (4x 2y2 )i (ln z 4y) j (x |
|
|
)k , |
|
|
S : |
||||
4 |
|
|
||||||||
Задача 8.7. |
Найти |
поток |
векторного |
|
поля |
|||||
(нормаль внешняя). |
|
S : z x |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2 |
3y |
2 |
1, |
||||
a 2(z y)i (x z)k , |
|
|
a через замкнутую поверхность S
x2 y2 z2 2x 3.
a через замкнутую поверхность S
z 0, x2 y2 1.
Задача 9.7. Найти поток векторного (нормаль внешняя).
|
2 |
|
2 |
|
2 |
k , |
S : x |
2 |
y |
2 |
z |
2 |
a x |
|
i y |
|
j z |
|
|
|
|
поля a через замкнутую поверхность S
2, z 0 (z 0).
Задача 10.7. Найти работу силы F при перемещении вдоль линии L от точки М к точке N.
F x |
2 |
|
|
|
L : отрезок MN, |
M ( 1, 0), |
N (0, 1). |
|
|
|||||||||||
|
yi yj, |
|
|
|||||||||||||||||
Задача 11.7. |
Найти |
циркуляцию |
векторного |
поля |
a вдоль контура Г (в |
|||||||||||||||
направлении, соответствующем возрастанию параметра t). |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
xj yk , |
|
Г : x 2cost, y 2 sin t, |
z 1. |
|
|
|
|
||||||||||
a 2zi |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Задача 12.7. Найти модуль циркуляции векторного поля a |
вдоль контура Г . |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
y |
2 |
k , |
Г : x |
2 |
y |
2 |
z |
2 |
25, x |
2 |
y |
2 |
16 |
(z 0). |
|
a yz i |
2xzj |
|
|
|
|
|
|
83
Вариант 8
Задача 1.8. Найти производную скалярного поля u(x,y,z) в точке М по направлению проходящей через эту точку нормали к поверхности S, образующей острый угол с положительным направлением оси Oz.
u arctg(y / x) xz, |
|
|
|
S : |
|
|
x2 y2 |
2z 10, |
М (2, |
2, |
1). |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 2.8. |
Найти угол между градиентами скалярных полей u(x,y,z) и v(x,y,z) |
в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
yz |
2 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
v |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
u |
|
|
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
точке М, где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
. |
|
|
||||||||||||||||
|
2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2y 3z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|||||||||||||||||||
Задача 3.8. |
Найти векторные линии в векторном поле a , |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a 2zi 3xk. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 4.8. |
Найти поток векторного поля a через часть поверхности S, вырезаемую |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
плоскостями |
|
P1 |
и |
|
P2 (нормаль внешняя к замкнутой поверхности, образуемой |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
данными поверхностями), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
(x |
3 |
xy |
2 |
|
|
|
|
|
3 |
x |
2 |
|
|
|
|
2 |
k , |
|
S |
: x |
2 |
y |
2 |
1, |
|
|
P1 : z 0, P2 : z 3. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
a |
|
|
)i ( y |
|
|
|
|
y) j z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 5.8. Найти |
|
|
поток |
векторного |
|
|
|
|
поля |
|
a |
|
через часть плоскости Р, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную |
в |
|
первом |
октанте |
(нормаль |
|
образует |
острый угол |
с осью Oz), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
a yj 3zk , P |
: |
|
|
|
y z 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Задача |
6.8. |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Найти поток |
|
векторного поля |
|
a |
|
|
|
через часть |
плоскости |
P, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную |
в |
|
первом |
октанте |
(нормаль |
образует |
острый угол |
с осью Oz, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
y |
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
a 5 xi (9y 1) j 4 zk , |
P : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 7.8. Найти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
поток |
векторного |
|
|
поля |
|
a через замкнутую поверхность |
S |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S : |
|
z |
2 |
4(x |
2 |
y |
2 |
) |
|
|
z 3. |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
a (1 |
|
z )i (4y |
|
|
x) j xyk , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 8.8. Найти поток векторного (нормаль внешняя).
|
|
|
S : |
z 4 2(x |
2 |
y |
2 |
), |
a xi zj yk , |
|
|
поля a через замкнутую поверхность S
z 2(x2 y2 ).
Задача 9.8. Найти
(нормаль внешняя).
|
3 |
|
3 |
|
3 |
k , |
a x |
|
i y |
|
j z |
|
поток векторного поля a через замкнутую поверхность S
S : x2 y2 z2 1.
Задача 10.8. Найти работу силы F при перемещении вдоль линии L от точки М к точке N.
|
|
|
L : x2 y2 |
9 (y 0), |
M (3, 0), |
N( 3, 0). |
|
F (2xy y)i (x2 x) j, |
|||||||
Задача 11.8. Найти |
циркуляцию |
векторного |
поля |
a |
вдоль контура Г (в |
||
направлении, соответствующем возрастанию параметра t). |
|
|
|||||
|
Г : x cost, y sin t, |
z 3. |
|
|
|
||
a yi xj zk , |
|
|
|
||||
Задача 12.8. Найти модуль циркуляции векторного поля a |
вдоль контура Г . |
||||||
|
|
Г : x2 y2 9, |
x y z 1. |
|
|
|
|
a xy i yzj xzk , |
|
|
|
84
Вариант 9
Задача 1.9. Найти производную скалярного поля u(x,y,z) в точке М по направлению проходящей через эту точку нормали к поверхности S, образующей острый угол с положительным направлением оси Oz.
u ln(1 x2 ) xy |
|
, |
|
S : |
|
|
|
4x2 y2 |
z2 16, |
М (1, |
2, |
4). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 2.9. |
Найти угол между градиентами скалярных полей u(x,y,z) |
и v(x,y,z) |
в |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
xy |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
2 z2 , u |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
точке М, где v 3 2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
, М |
, 2, |
|
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
z2 |
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Задача 3.9. |
Найти векторные линии в векторном поле a , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a 4yj 8zk. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 4.9. |
Найти поток векторного поля a через часть поверхности S, вырезаемую |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
плоскостями P1 и P2 (нормаль внешняя |
к |
замкнутой |
поверхности, |
образуемой |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
данными поверхностями), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
: x |
2 |
y |
2 |
1, |
|
P1 : |
z 0, |
|
P2 : |
z 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
a xi yj sin z k , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Задача 5.9. Найти |
|
поток |
|
|
векторного |
поля |
|
|
a |
через |
часть |
плоскости |
Р, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную |
в |
первом |
октанте |
(нормаль |
образует |
острый |
|
угол |
с |
осью Oz), |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
a xi yj zk , |
P |
: x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Задача |
6.9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Найти |
поток |
|
|
|
векторного поля |
|
a |
через |
часть |
|
плоскости |
P, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную |
в |
первом |
|
октанте |
(нормаль |
образует |
острый |
|
угол |
с осью Oz, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
a 2i yj |
|
|
zk , |
|
P |
: |
|
y |
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Задача 7.9. Найти |
|
поток |
векторного поля |
a |
|
через |
замкнутую |
поверхность |
S |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
z)k , |
S : 3x 2y z 6 |
x 0, |
|
z 0. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
a ( |
|
z x)i (x y) j (y |
|
|
|
|
|
|
Задача 8.9. Найти
(нормаль внешняя).
|
|
|
a |
zi |
4yj 2xk , |
поток векторного поля a через замкнутую поверхность S
S : z x2 y2 , z 1.
Задача 9.9. |
Найти |
поток |
векторного |
поля |
a |
|
через замкнутую поверхность S |
|||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
S : x |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2 |
y |
2 |
)k , |
2 |
y |
2 |
z |
2 |
1, |
z 0 (z 0). |
|||
a (zx y)i (zy x) j (x |
|
|
|
|
|
Задача 10.9. Найти работу силы F при перемещении вдоль линии L от точки М к точке N.
|
|
|
L : x2 |
|
y |
2 |
F (x y)i (x y) j, |
|
|
||||
|
|
|||||
|
|
|
|
9 |
1 |
(x 0, y 0), M (1, 0), N (0, 3). |
Задача 11.9. Найти |
циркуляцию векторного поля |
|
a вдоль контура Г (в |
|||
направлении, соответствующем возрастанию параметра t). |
|
|
||||
|
|
2 |
Г : x cost, y 2sin t, z 2cost 2sin t 1. |
|||
a xi z |
j yk , |
|||||
Задача 12.9. Найти модуль циркуляции векторного поля a |
вдоль контура Г . |
|||||
|
|
|
|
Г : x2 y2 z2 4, x2 y2 1 |
(z 0). |
|
a y i (1 x) j zk , |
85
Вариант 10
Задача 1.10. Найти производную скалярного поля u(x,y,z) в точке М по направлению проходящей через эту точку нормали к поверхности S, образующей острый угол с положительным направлением оси Oz.
u |
x2 y2 |
z, |
S : x2 y2 |
24z 1, М (3, 4, 1). |
Задача 2.10. Найти угол между градиентами скалярных полей u(x,y,z) и v(x,y,z) в
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
x3 y |
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|||||||
точке М, где |
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
u |
|
|
|
|
, |
М 1, |
2, |
|
|
|
. |
|
|
|||||
|
x |
y |
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
||||||||||
Задача 3.10. |
Найти векторные линии в векторном поле a , |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
a yj 3zk. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 4.10. |
Найти |
|
поток векторного |
поля |
a |
через |
часть |
поверхности S, |
||||||||||||||||||||||||||
вырезаемую плоскостями |
|
|
P1 и P2 (нормаль внешняя к замкнутой поверхности, |
|||||||||||||||||||||||||||||||
образуемой данными поверхностями), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
S |
: x |
2 |
y |
2 |
1, |
P1 : z 0, |
P2 : z 1. |
|
|
|||||||||||||||||||||
a xi yj k , |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Задача 5.10. Найти поток векторного |
поля a через часть плоскости Р, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную в первом октанте (нормаль образует острый угол с осью Oz), |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
a 2xi yj zk , P : x |
|
|
|
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Задача |
6.10. |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Найти |
|
поток |
|
|
векторного |
поля |
a |
|
через |
часть |
плоскости P, |
|||||||||||||||||||||||
расположенную |
в |
|
первом |
|
октанте (нормаль образует острый угол с осью Oz, |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
a 9 xi (5y 1) j 2 zk , |
|
|
|
P : 3x y |
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 7.10. Найти поток векторного (нормаль внешняя).
|
|
(x |
2 |
|
2 |
z)k , |
S : |
a (yz x)i |
|
y) j (xy |
|
поля a через замкнутую поверхность S
x2 y2 z2 2z.
Задача 8.10. Найти поток векторного поля a |
через замкнутую поверхность S |
||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
S : 3x 2y 12, |
3x y 6, |
x y z 6, z 0. |
a 4xi 2yj zk , |
Задача 9.10. Найти поток векторного (нормаль внешняя).
|
2 |
|
2 |
|
2 |
z k , |
S : x |
2 |
y |
2 |
z |
2 |
a y |
|
xi z |
|
yj x |
|
|
|
|
поля a через замкнутую поверхность S
1.
Задача 10.10 . Найти работу силы F при перемещении вдоль линии L от точки М к точке N.
|
|
|
L : x2 |
y2 1 ( y 0), |
M (1, 0), N ( 1, 0). |
|
||||||
F yi xj, |
|
|||||||||||
Задача 11.10. Найти циркуляцию |
векторного поля a |
вдоль контура Г (в |
||||||||||
направлении, соответствующем возрастанию параметра t). |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Г : x 3cost, y 3sin t, z 3 3cost 3sin t. |
||||||
a 3yi 3xj xk , |
||||||||||||
Задача 12.10. Найти модуль циркуляции векторного поля a |
вдоль контура Г . |
|||||||||||
|
|
|
z |
2 |
k , |
Г : x |
2 |
y |
2 |
1, |
z 4. |
|
a y i xj |
|
|
|
|
86
Вариант 11
Задача 1.11. Найти производную скалярного поля u(x,y,z) в точке М по направлению проходящей через эту точку нормали к поверхности S, образующей острый угол с положительным направлением оси Oz.
u x |
|
(z y) |
|
, |
S : x2 y2 z2 |
4, |
М (1, 1, 2). |
y |
x |
Задача 2.11. Найти угол между градиентами скалярных полей u(x,y,z) и v(x,y,z) в
4 2 |
|
2 |
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|||
точке М, где v |
|
|
|
|
|
|
|
, u |
|
, |
М |
2, |
|
, |
|
|
|
. |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
9y |
3 x |
x2 yz |
|
|
3 |
|
6 |
Задача 3.11. Найти векторные линии в векторном поле a , a 2xi 8zk.
Задача 4.11. Найти поток векторного поля a через часть поверхности S, вырезаемую плоскостью P (нормаль внешняя к замкнутой поверхности, образуемой данными поверхностями),
|
(x xy |
2 |
|
( y yx |
2 |
|
|
(z 3) k , |
S : |
x |
2 |
y |
2 |
z |
2 |
(z 0), |
P : z 1. |
|
|||||||||||||||||
a |
|
)i |
|
|
) j |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Задача |
5.11. |
Найти поток векторного поля a через часть плоскости Р, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную в первом октанте (нормаль образует острый угол с осью Oz), |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
a 3xi 2zk , |
P : x |
|
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Задача |
6.11. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Найти |
|
|
|
поток |
векторного |
поля |
a |
через |
|
часть |
плоскости |
P, |
|||||||||||||||||||||||
расположенную в |
первом октанте (нормаль |
образует |
острый угол |
с осью Oz, |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
a 7 xi 2 yj (7z 2)k , |
|
P |
: x y |
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Задача 7.11. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Найти |
|
поток векторного |
поля |
|
a |
через |
замкнутую поверхность |
S |
|||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
(e |
2 y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3z)k , |
|
S : |
|
x y z 1, |
|
x 0, |
y 0, |
z 0,. |
|
||||||||||||
a |
|
|
|
x)i |
(x 2y) j (y |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Задача 8.11. |
Найти |
|
поток |
|
векторного |
поля |
|
a |
через |
замкнутую поверхность S |
|||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
S : x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y 1, |
x 0, |
y 0, |
z x |
2 |
y |
2 |
, |
z 0. |
|
|
||||||||||||||||||
a 8xi 2yj xk , |
|
|
|
|
Задача 9.11. Найти
(нормаль внешняя).
|
2 |
|
2 |
|
2 |
k , |
a x |
|
i y |
|
j z |
|
поток |
векторного поля a |
через |
замкнутую поверхность S |
|
S : x2 |
y2 z2 1, |
x 0, |
y 0, |
z 0 (первый октант). |
Задача 10.11 . Найти работу силы F при перемещении вдоль линии L от точки М к точке N.
F (x |
2 |
y |
2 |
|
2 |
y |
2 |
|
|
|
|
|
2 x (1 x 2), M (2, 0), N (0, 0). |
||||
|
|
)i (x |
|
|
) j, L : x (0 x 1); |
|
|
||||||||||
Задача 11.11. Найти |
циркуляцию векторного |
поля a |
вдоль контура Г (в |
||||||||||||||
направлении, соответствующем возрастанию параметра t). |
|
||||||||||||||||
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
Г : x |
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
2 cost, y |
|
2 sin t, |
z 1. |
|
||||||||
a x |
|
i |
2 j xzk , |
|
|
|
|||||||||||
Задача 12.11. Найти модуль циркуляции векторного поля a |
вдоль контура Г . |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Г : z 2(x2 y2 ) 1, |
z 7. |
|
|
|||||||
a 4x i 2 j xyk , |
|
|
|
87
Вариант 12
Задача 1.12. Найти производную скалярного поля u(x,y,z) в точке М по направлению проходящей через эту точку нормали к поверхности S, образующей острый угол с положительным направлением оси Oz.
u |
|
|
4 z2 , |
S : z x2 y2 , М (1, 1, 0). |
xy |
Задача 2.12. Найти угол между градиентами скалярных полей u(x,y,z) и v(x,y,z) в
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
2 |
|
3 3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
точке М, где v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u |
|
, М |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
2, 2, |
|
|
|
. |
||||||||||
|
x |
y |
2 2 x |
|
y2 z3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 3.12. Найти векторные линии в векторном поле a , a xi 3zk.
Задача 4.12. Найти поток векторного поля a через часть поверхности S, вырезаемую плоскостью P (нормаль внешняя к замкнутой поверхности, образуемой данными поверхностями),
|
|
|
|
S : |
x |
2 |
y |
2 |
z |
2 |
|
(z 0), |
P : |
|
z 4. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
a yi xj k , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Задача |
5.12. |
Найти |
|
поток |
|
векторного поля a через часть плоскости Р, |
|||||||||||||||||||||||||||||
расположенную в первом октанте (нормаль образует острый угол с осью Oz), |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
a 2xi 3yj zk , |
|
P : |
|
|
y |
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Задача |
6.12. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Найти |
|
|
поток |
|
|
|
векторного |
поля |
|
a |
через часть |
плоскости |
P, |
||||||||||||||||||||||
расположенную в |
первом |
октанте (нормаль |
|
образует |
острый |
угол |
с осью Oz, |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
a yj (4 2z)k , |
P : 2x |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
3 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Задача 7.12. Найти поток векторного поля |
a |
|
через |
замкнутую поверхность |
S |
||||||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y x k , S : |
x |
y |
z |
, |
z 2, |
z 5. |
|
||||||||||||||||
a ( |
|
z 2x)i (e |
|
3y) j |
|
|
|
|
|
|
Задача 8.12. Найти
(нормаль внешняя).
|
|
|
S : |
a zi xj zk , |
поток векторного поля a через замкнутую поверхность S
4z x2 y2 , |
z 4. |
Задача 9.12. Найти
(нормаль внешняя).
|
2 |
|
|
a x |
|
i xy j 3z k , |
поток векторного |
поля a через замкнутую поверхность S |
S : x2 y2 z2 , |
z 4 . |
Задача 10.12 . Найти работу силы F при перемещении вдоль линии L от точки М к точке N.
|
|
|
|
|
2 |
y2 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
L : x |
( y 0), |
M ( 2, 0), |
N ( |
2, 0). |
|||||||||||||||
F yi xj, |
|||||||||||||||||||
Задача 11.12. Найти |
циркуляцию |
векторного |
поля |
|
a |
вдоль контура Г (в |
|||||||||||||
направлении, соответствующем возрастанию параметра t). |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Г : x 3cost, y 3sin t, z 3. |
|
|
|
|
|||||||||
a 6z i x j xyk , |
|
|
|
|
|||||||||||||||
Задача 12.12. Найти модуль циркуляции векторного поля a |
вдоль контура Г . |
||||||||||||||||||
|
|
|
z |
2 |
k , |
Г : x |
2 |
y |
2 |
z, |
z 1. |
|
|
|
|
||||
a 2y i 3x j |
|
|
|
|
|
|
|
88
Вариант 13
Задача 1.13. Найти производную скалярного поля u(x,y,z) в точке М по направлению проходящей через эту точку нормали к поверхности S,образующей острый угол с положительным направлением оси Oz.
u (x2 y2 z 2 )3 / 2 , S : 2x2 - y2 z2 7 0, M (0, 3,4).
Задача 2.13. Найти угол между градиентами скалярных полей u(x,y,z) и v(x,y,z)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||
в точке М,где v x2 |
9y 2 6z 2 ,u xyz, M 1, |
|
|
, |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|||||
Задача 3.13. |
|
Найти векторные линии в векторном поле a ,a 4zj 9yk. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 4.13. |
|
Найти поток векторного поля a через часть поверхности S, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
вырезаемую плоскостью P (нормаль внешняя к замкнутой поверхности, образуемой |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
данными поверхностями), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
, S : x |
2 |
y |
2 |
z |
2 |
(z 0), |
P : z 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
a |
xyi x |
j 3k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Задача 5.13. |
|
Найти поток векторного поля a через часть плоскости Р, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
расположеннную в первом октанте (нормаль образует острый угол с осью Oz), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a xi 3yj zk , P : x / 3 y z / 2 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Задача 6.13. |
|
Найти поток векторного поля a через часть плоскости P, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
расположенную в первом октанте (нормаль образует острый угол с осью Oz, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
y |
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
a (3 1)xi (9 y 1) j 6 zk , P |
: |
|
|
|
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
2 |
3 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 7.13. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Найти поток векторного поля |
a через замкнутую поверхность S |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
a (e |
|
x / 4)i (ln x y / 4) j |
|
|
|
k , S |
: x |
|
y |
|
z |
|
|
|
2x 2y 2z 2. |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 8.13. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Найти поток векторного поля |
a через замкнутую поверхность S |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
S : z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
zk , |
3 2(x |
2 |
y |
2 |
), |
|
z |
2 |
|
x |
2 |
y |
2 |
(z 0). |
|||||||||||||||||||||||
a 6xi 2yj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 9.13. |
|
Найти поток векторного поля |
a через замкнутую поверхность S |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(нормаль внешняя). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
yz)k , |
S : |
2 |
y |
2 |
|
|
2, z 0, z 1. |
||||||||||||||||||||||
a |
(zx y)i (xy z) j (x |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 10.13. Найти работу |
|
силы F при перемещении вдоль линии L от точки М к |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
точке N. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
L : x2 y2 |
1 |
(x 0, y 0), M(1,0), N (0,1). |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
F xyi 2 yj, |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 11.13. |
Найти |
|
|
|
|
циркуляцию |
векторного |
поля a вдоль контура Г (в |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
направлении, соответствующем возрастанию параметра t). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
Г : x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
y |
|
|
2 cos t, y 2 sin t, z |
|
|
2 cos t. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
a zi |
|
j xk , |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Задача 12.13. Найти модуль циркуляции векторного поля a вдоль контура Г . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г : x2 y 2 4, x 3y 2z 1. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
a 3zi y |
2 j 2yk , |
|
|
|
89