Учебное пособие 598
.pdfВариант 8
1. Вычислить криволинейный интеграл первого рода ò y 3 dl
L x
по кривой L: y = x , 1 £ x £ 3 .
ìx = cos t
2. Найти массу первого витка винтовой линии ïíy = sin t
ïîz = t
плотность которой в каждой точке равна квадрату полярного радиуса этой точки 3. Вычислить криволинейный интеграл второго рода
ò y2dx + z 2dy + x2dz , где L – часть кривой Вивиани
L
x = a cosj, y = a sin j cosj, z = a sin j , - p £ j p при |
|
2 |
2 |
положительном направлении обхода.
4. Найти функцию u = u(x, y, z) по ее полному
дифференциалу du = dx + dy + dz . x + y + z
5. Вычислить поверхностный интеграл первого рода
òò(x2 + y2 )ds по пространственной области S = {(x, y, z)},
S |
|
|
определяемой условиями íìx 2 |
+ y 2 - z 2 |
= 0,ýü . |
î |
0 £ z £ 1 |
þ |
6. Вычислить поверхностный интеграл II рода òò ydzdx , где S
S
- верхняя сторона параболоида z = x2 + y2 , заключенного между плоскостями z = 0 и z = 2 .
21
Вариант 9
1. Вычислить криволинейный интеграл первого рода
ò(x 2 + y 2 ) dl по дуге циклоиды L:
L
x = 2(1 - cos t), y = 2(t - sin t), 0 £ t £ 2p .
2. Найти массу дуги линии x = et cos t, y = et sin t, z = et от
точки, соответствующей t = 0 до произвольной точки, если плотность дуги обратно пропорциональна квадрату полярного радиуса и в точке (1,0,1) равна единице.
3. Вычислить криволинейный интеграл второго рода
ò( y2 - z 2 )dx + (z2 - x2 )dy + (x2 - y2 )dz , где L – контур,
L
образованный линиями пересечения сферы x2 + y2 + z 2 =1 с
координатными плоскостями, (x ³ 0, y ³ 0, z ³ 0) при положительном направлении обхода.
4. Убедившись, что подынтегральное выражение является полным дифференциалом, вычислить криволинейный интеграл ò xdx + ydy по кривой L с началом в точке А(1,1) и
L
концом в точке В(2,2).
5. Вычислить поверхностный интеграл первого рода
òò(xy + yz + zx)ds по пространственной области S = {(x, y, z)},
S |
|
|
определяемой условиями íìx 2 |
+ y 2 - z 2 |
= 0,ýü . |
î |
0 £ z £ 1 |
þ |
6. Вычислить поверхностный интеграл II рода òòx2 y2 zdxdy по
S
верхней стороне верхней половины сферы x2 + y2 + z2 = R2 .
22
Вариант 10
1. Вычислить криволинейный интеграл первого рода
ò(x 4 + y 2 ) dl по кривой L: y = lnx, 1 £ x £ e .
L
2. Найти координаты центра масс первого полувитка винтовой линии x = 10 cos t, y = 10 sin t, z = t , считая плотность постоянной 3. Вычислить криволинейный интеграл второго рода
ò ydx - xdy , где L – дуга окружности радиуса 2 с центром в
L
начале координат при положительном направлении обхода. 4. Вычислить площадь, ограниченную эллипсом
x = 4 cos t, y = 3 sin t, 0 £ t £ 2p .
5. Вычислить поверхностный интеграл первого рода
òò x2 + y2 ds по пространственной области S = {(x, y, z)},
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ì |
2 |
+ y |
2 |
- 4z |
2 |
ü |
||
определяемой условиями |
ïx |
|
|
|
= 0,ï |
||||
í |
|
0 £ z £ |
1 |
|
|
ý . |
|||
|
ï |
|
|
|
ï |
||||
|
|
|
|
||||||
|
î |
|
|
|
2 |
|
|
þ |
6. Вычислить поверхностный интеграл второго рода
òò z dxdy + y dxdz + x dydz, где S – верхняя сторона плоскости
S
x + y + z = 1, ограниченной координатными плоскостями.
23
Вариант 11 |
|
|
1. Вычислить криволинейный интеграл первого рода ò |
y |
dl |
|
||
L |
x |
|
по кривой L: x = t, y = t 2 , 1 £ x £ 3 . |
|
|
2. Вычислить статический момент первого витка винтовой линии x = t cost, y = t sin t, z = t , относительно плоскости Оxy,
считая плотность пропорциональной квадрату расстояния от этой плоскости (r = 3z 2 ) .
3. Вычислить криволинейный интеграл второго рода
òxy dx + yz dy + x2dz , где L – дуга винтовой линии
L
x = cos t, y = sin t, z = t от точки А (1,0,0) до точки В (1,0,2p ).
4. Найти работу, совершаемую при перемещении материальной точки вдоль дуги L от точки А(0,0) до точки В(1,1) силой F = { xy, x + y} в случае, если L – отрезок прямой и в случае, если L – дуга параболы y = x 2 .
5. Вычислить поверхностный интеграл первого рода
òò(x2 + y2 )ds по пространственной области S = {(x, y, z)},
S |
|
определяемой условиями íìx 2 + y 2 = 1, |
ýü . |
î 0 £ z £ 2 |
þ |
6.Вычислить поверхностный интеграл второго рода
òòyz dydz + xz dxdz + xy dxdy, где S – внешняя сторона
S
поверхности, ограниченной плоскостями x + y + z = a, x = 0, y = 0, z = 0 .
24
|
Вариант 12 |
1. |
Вычислить криволинейный интеграл первого рода ò y 2 dl |
|
L |
по кривой L: y = e x , 0 £ x £ 2 . |
|
2. |
Вычислить моменты инерции первого витка винтовой |
линии x = cost, y = sin t, z = 1 t относительно координатной
2p
оси Оy.
3. Вычислить криволинейный интеграл второго рода
òx2 ydx + xy2dy , где L – дуга эллипса
L
x = 2 cos t, y = 3sin t, 0 £ t £ 2p при положительном
направлении обхода.
4. Показать, что криволинейный интеграл
( 2,3)
ò(3x 2 y + y)dx + (x3 + x)dy не зависит от пути интегрирования
(0,1)
и вычислить этот интеграл.
5. Вычислить поверхностный интеграл первого рода òòxds по
S
пространственной области S = {(x, y, z)}, определяемой
условиями ìíx 2 + y 2 = 1,üý .
îz = 0, z = 2 þ
6. Вычислить поверхностный интеграл второго рода
òò z dxdy, где S – внешняя сторона эллипсоида
S |
|
|
|
|
|
|
x 2 |
+ |
y 2 |
+ |
z 2 |
= 1. |
|
a 2 |
b 2 |
c 2 |
||||
|
|
|
25
Вариант 13
1. Вычислить криволинейный интеграл первого рода
ò(x 2 y + xy 2 ) dl по дуге L окружности
L
x = 5sin t, |
y = 5cos t, |
0 £ t £ |
p |
, расположенной в первой |
||||||||
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||
координатной четверти. |
||||||||||||
2. |
Найти центр тяжести одной арки циклоиды |
|||||||||||
ìx = 3(t -sin t) |
|
|
|
|
|
|||||||
í |
|
|
|
|
(0 £ t £ 2p ) . Считать плотность равной |
|||||||
îy = 3(1- cost) |
|
|
|
|
|
|||||||
единице |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3. |
Вычислить криволинейный интеграл второго рода |
|||||||||||
òxzdx + yzdy + xydz , где L - дуга винтовой линии |
||||||||||||
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x = cost, y = sin t, z = |
t |
от точки А(1,0,0) до точки В(1,0,1). |
||||||||||
2p |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4. |
Найти функцию u = u(x, y) по ее полному дифференциалу |
|||||||||||
du = ( |
1 |
- |
1 |
+ ln y) dx + |
x |
dy . |
||||||
1 + x 2 |
|
|
||||||||||
|
|
|
x |
|
y |
|||||||
5. |
Вычислить поверхностный интеграл первого рода |
òò(x + y)ds по пространственной области S = {(x, y, z)},
S
ìx 2 + y 2 = 4,ü
определяемой условиями í ý .
îz = 0, z = 4 þ
6. Вычислить поверхностный интеграл второго рода
òò x 2 dydz + y 2 dxdz + z 2 dxdy, где S – внешняя сторона
S
поверхности верхней полусферы x 2 + y 2 + z 2 = a 2 .
26
|
Вариант 14 |
|
|
1. |
Вычислить криволинейный интеграл первого рода ò |
y |
dl , |
|
|||
|
L |
x |
|
если L – дуга параболы y = 3x 2 0 £ x £ 2 . |
|
|
|
2. |
Определить центр тяжести дуги астроиды |
|
|
x = cos3 t, y = sin 3 t , лежащей во второй четверти p £ t £ p , 2
плотность считать равной 2.
3. Вычислить криволинейный интеграл второго рода
ò- x cos ydx + y sin xdy , где L - отрезок прямой от точки А(0,0)
L
до точки В (p,2p ) .
4. Вычислить площадь, ограниченную эллипсом x = 3 cos t, y = sin t, 0 £ t £ 2p .
5. Вычислить поверхностный интеграл первого рода
òò(x + y + z)ds по пространственной области S = {(x, y, z)},
S
определяемой условиями ìíx 2 + y 2 = 1,üý .
îz = 0, z = 1 þ
6. Вычислить поверхностный интеграл второго рода
òò x3 dydz + y 3dxdz + z 3dxdy, где S – внешняя сторона
S
поверхности x 2 + y 2 + z 2 = a 2 .
27
Вариант 15
1. Вычислить криволинейный интеграл первого рода
ò(3x 2 + 4 y) dl , если L –дуга окружности
L
x = 6 cos t, y = 6sin t p £ t £ 3p .
44
2.Вычислить статический момент относительно координатных осей прямоугольного отрезка СД соединяющего точки (1,2) и (2,3). Плотность в каждой точке отрезка равно произведению координат этой точки.
3.Вычислить криволинейный интеграл второго рода
òx2dx + (x + z)dy + xy dz , где L – дуга кривой
L
x = sin t, y = sin 2 t, z = sin 3 t при 0 £ t £ p . 2
4. Вычислить работу, производимую силой
F = (x 2 + y) i + (x + y 2 ) j при перемещении материальной точки из А(1,2) в В(2,1) по прямой, соединяющей эти точки. 5. Вычислить поверхностный интеграл первого рода
òò( y2 -1)ds по пространственной области S = {(x, y, z)},
S
определяемой условиями ìíx 2 + y 2 = 2,üý .
îz = 0, z = 1 þ
6. Вычислить поверхностный интеграл второго рода
òò(x - y)dxdy + (z - x)dxdz + ( y - z)dydz, где S – внешняя
S
сторона конической поверхности x 2 + y 2 = z 2 , (0 £ z £ h) .
28
|
Вариант 16 |
|
||
1. |
Вычислить криволинейный интеграл первого рода |
|||
ò(4x 6 + y) dl , если L –дуга кривой y = |
2 |
, |
2 £ x £ 4 . |
|
|
||||
L |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Найти массу кубической параболы y = x3 |
от точки x = 1 до |
x = 3 , если в каждой точке кривой плотность равна квадрату
ее абсциссы.
3. Вычислить криволинейный интеграл второго рода
ò |
y dx + 4x dy |
, где L – отрезок прямой от точки А(1,2) до точки |
|
x2 + y2 |
|||
|
|||
L |
|
|
|
В(2,8). |
|
4. Найти работу, производимую силой F = x6 i + xy j вдоль
кубической параболы y = x3 от точки А(0,0) до точки В(2,8). 5. Вычислить поверхностный интеграл первого рода
òò(2 - x2 - y2 )ds по пространственной области S = {(x, y, z)},
S |
|
ì x2 + y 2 |
= 1, ü |
определяемой условиями í |
ý . |
îz = 0, |
z = 2þ |
6.Вычислить поверхностный интеграл второго рода
òòx dydz + y dxdz + z dxdy, где S – положительная сторона
S
куба, составленного плоскостями x = 0, y = 0, z = 0, x = 1, y = 1, z = 1.
29
Вариант 17
1. Вычислить криволинейный интеграл первого рода
ò(2x 2 + 3y) dl , если L –дуга кривой
L
x = 6 cos2 t, y = 6sin 2 t p £ t £ p .
62
2.Найти массу участка кривой y = 3lnx от точки с абсциссой
x1 = 2 до точки с абсциссой x2 = 5 , если плотность в каждой точке равна квадрату ее абсциссы.
3. Вычислить криволинейный интеграл второго рода
ò y dx - x dy , где L – дуга астроиды x = a cos3 t, y = a sin 3 t от
L
точки А(а,0) до точки В(0,а).
4. Применяя формулу Грина, вычислить криволинейный
интеграл ò |
xdy + ydx |
по окружности (x -1) |
2 |
+ ( y -1) |
2 |
= 1 |
|||
x |
2 |
+ y |
2 |
|
|
||||
L |
|
|
|
|
|
|
|
пробегаемой так, что ее внутренность остается слева. 5. Вычислить поверхностный интеграл первого рода
òò(x2 + z)ds по пространственной области S = {(x, y, z)},
S |
|
|
определяемой условиями |
ì x 2 + y 2 |
= 1, ü |
í |
ý . |
|
|
îz = 0, |
z = 3þ |
6.Вычислить поверхностный интеграл второго рода
òòx 2 y 2 z dxdy, где S – положительная сторона нижней
S
половины сферы x 2 + y 2 + z 2 = R 2 .
30