Учебники 8056
.pdfПример 13. Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями
z 0; z 1 x2 y2; y x; y x3
и расположенного в первом октанте Решение. Данное тело ограничено сверху параболоидом
z 1 x2 y2. Область |
интегрирования D |
- круговой |
сектор, ограниченный |
дугой окружностью |
x2 y2 1, |
являющейся линией пересечения параболоида с плоскостью z 0, и прямыми y x и y x3. Следовательно,
V(1 x2 y2)dxdy. D
Поскольку областью интегрирования является часть
круга, а подынтегральная |
функция зависит |
от x2 y2, |
|
целесообразно |
перейти |
к полярным |
координатам. |
Преобразование двойного интеграла от прямоугольных координат x, y к полярным координатам , , связанным с
прямоугольными |
координатами соотношениями x cos , |
y sin , осуществляется по формуле |
|
f (x, y)dxdy f ( cos , sin ) d d . |
|
D |
D |
Уравнение окружности x2 y2 1 в этих координатах |
примет вид 1, подынтегральная функция |
равна 1 2, а |
|||||||||||||
пределы |
интегрирования |
по |
определяем |
из |
уравнений |
|||||||||
прямых: |
tg |
1, т.е. |
|
; |
tg |
|
|
|
, т.е. |
|
|
|
. Таким |
|
2 |
3 |
2 |
||||||||||||
|
1 |
1 |
4 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
образом, имеем
39
|
V (1 2) d d |
3 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
d ( 2) d |
|
||||||||||||||||||||
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
3 |
1 |
|
2 |
|
1 |
|
4 |
|
1 |
|
|
1 |
3 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
d |
|
|
. |
|
|
||
|
|
2 |
|
4 |
|
4 |
48 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
Пример |
|
14. |
|
Вычислить |
криволинейный |
|
интеграл |
||||||||||||||||
(x2y 3x)dx (y2x 2y)dy вдоль |
|
1) ломаной L ABC от |
|||||||||||||||||||||
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
точки |
A(1;0) |
до точки |
C(2;5), где |
B(2;3); 2) |
|
дуги эллипса |
|||||||||||||||||
x 3cost, y |
2sint |
|
0 t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение. Пусть кривая L задана уравнениями в |
||||||||||||||||||||||
параметрической форме x (t), |
y (t). Пусть точкам M и |
||||||||||||||||||||||
P этой кривой соответствуют значения параметра t |
|
|
и |
||||||||||||||||||||
соответственно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда |
|||
(P) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X(x, y)dx Y(x, y)dy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
X (t), (t) (t) Y (t), (t) (t) dt. |
|||||||||||||||||||||||
(M) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если кривая задана уравнением y f (x), |
причем точке |
||||||||||||||||||||||
M соответствует x a , а точке |
|
|
P - x b, то |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
(P) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X(x, y)dx Y(x, y)dy X x, f |
(x) Y x, f |
(x) f |
|
|
||||||||||||||||||
(x) dx. |
|||||||||||||||||||||||
(M) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40
1) Криволинейный интеграл вдоль ломаной L можно разбить на сумму двух интегралов: вдоль отрезков AB и BC. Запишем уравнение прямой, проходящей через две точки A и B
|
|
|
|
AB: |
x 1 |
|
y 0 |
; |
|
y 3(x 1). |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 1 |
3 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Найдем производную y 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
Уравнение отрезка |
BC |
имеет вид x 2. В этом случае |
||||||||||||||||||||||
dx 0, |
|
3 y 5. Таким образом, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
(C) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(B) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x2y 3x)dx (y2x 2y)dy |
(x2y 3x)dx (y2x 2y)dy |
||||||||||||||||||||||||
(A) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(A) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(C) |
2 |
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(y |
|
|
|
(x 1)3 3x |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
x 2y)dy x |
|
9(x 1) |
|
x 6(x 1) 3 dx |
||||||||||||||||||||
(B) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
2 |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
2 |
|
5 |
|
(2y |
2y)dy 3 (10x |
19x |
14x 6)dx |
y |
y |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
( |
|
|
|
) |
3 |
|||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
3 1
81 812 89.5
66
3)Кривая задана в параметрическом виде. Найдем
производные
xt 3sint; |
yt 2cost . |
Тогда
41
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9cos2t 2sint 9cost)( 3sint) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||
(x |
2y 3x)dx (y2x 2y)dy |
|||||||||||||||||||||||||
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4sin2t3cost 4sint)2cost) dt |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
sin2t(sin2t 1) 4sin2t( |
|
|
sin2t 1) |
dt |
|
|
|||||||||||||
2 |
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
2 |
|
|
|
|
15 |
sin2 2t |
35 |
|
|
2 |
15 |
|
|
35 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
sin2t dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1 cos4t) |
|
sin2t dt |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
0 |
15 |
|
|
|
|
|
35 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
8 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица производных простейших элементарных функций.
I.(С) = 0.
II.(x ) x 1,в частности |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
, ( |
x) |
|
. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
x2 |
|
|
|
||||||||
|
|
х |
|
|
|
|
2 x |
|
|
III. (logа х) = |
1 |
|
logа е, |
|
|
|
в частности (ln х) = |
1 |
. |
|||||||||||||
x |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
||||
IV. |
(ax) ax lna, |
в частности, |
(ex) ex . |
|||||||||||||||||||
V. |
(sin х) = cos х. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
VI. |
(cos х) = sin х. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
VII. |
(tgx) = |
|
|
|
1 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
cos2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
VIII. (ctg x) = |
|
|
1 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
sin2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
IX. |
(arcsin х) = |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
1 x2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
X. |
(arccos x) = |
|
1 |
|
|
. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 x2 |
|
|
|
||||||||
XI. |
(arctg x) = |
|
1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
1 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
XII. |
(arcctg x) = |
|
1 |
|
. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
XIII. |
(sh х) = ch х. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
XIV. |
(ch х) = sh х. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43
XV. (th x) = |
|
1 |
. |
|
|
|
|
||||
|
|
ch2 x |
|||
XVI. (cth x) |
= |
1 |
. |
||
|
|||||
|
|
|
sh2 x |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Таблица интегралов простейших элементарных функций
I. |
x dx |
|
x 1 |
C |
( 1). |
||||||||||||
1 |
|||||||||||||||||
II. |
|
dx |
ln |
|
x |
|
C. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
III. |
|
|
|
dx |
|
arctgx C. |
|||||||||||
|
2 |
|
|||||||||||||||
|
|
1 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
IV. |
|
|
|
dx |
|
|
|
|
|
|
arcsin x C. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
1 x2 |
|
|
||||||||||||
V. axdx |
|
|
|
|
|
|
ax |
|
|
||||||||
|
|
C |
(0 a 1). |
||||||||||||||
lna |
VI. exdx ex C.
VII. sin xdx cosx C.
VIII. cosxdx sin x C.
IX . cosdx2 x tgx C.
X. |
dx |
|
ctgx C. |
2 |
|
||
|
sin |
x |
44
XI. |
|
|
|
|
|
|
|
dx |
|
|
|
1 |
|
ln |
x a |
|
|
C |
a 0 . |
||||||||||
|
x |
2 a2 |
2a |
x a |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
XII. |
|
|
|
|
|
|
dx |
ln |
x |
|
x2 k |
C. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
x2 k |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
XIII. |
|
|
|
|
dx |
|
1 |
arctg |
x |
C. |
|
||||||||||||||||||
|
x2 a2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
a |
|
|||||||||||||||||
XIV. |
|
|
|
|
dx |
|
|
|
arcsin |
x |
C. |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления / Н.С. Пискунов. - М.: Наука, 1985. Т.1. 432 с. .
2.Данко П.Е. Высшая математика в упражнениях и
задачах / П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т.Я. Кожевникова. - М.:
Высш. шк., 1986. Ч. 2.
3.Пискунов Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисления / Н.С. Пискунов. - М.: Наука, 1978. Т. 2. 575 с.
4.Бугров Я.С. Дифференциальные уравнения. Кратные интегралы. Функции комплексного переменного / Я.С.Бугров, С.М. Никольский. – М.: Наука, 1985.
5.Кузнецов Л.А. Сборник заданий по высшей математике
/Л.А. Кузнецов. - М.: Высш. шк., 1994. 172 с.
45
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
1. |
Общие рекомендации студенту-заочнику к изучению |
1 |
|
|
курса математики . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . .. . . . . . . . . . . . . |
|
2. |
Правила выполнения и оформления контрольных работ |
2 |
|
3. |
Программа курса “Математика” для студентов- |
|
|
|
заочников инженерно-технических |
специальностей |
|
|
(третий семестр) . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . . . . . . . . . . . . |
3 |
4. |
Вопросы для самопроверки к контрольной работе № 3 . |
5 |
|
5. |
Контрольная работа № 3 . . . . . . . . . . . |
. . . . . . . . . . . . . . |
7 |
6. |
Примеры решения задач к контрольной работе № 3. . . . |
22 |
|
|
Приложение 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . . . . . . . . . . . |
43 |
|
Приложение 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . . . . . . . . . . . |
44 |
|
Библиографический список . . . . . . . . |
. . . . . . . . . . . . . . . |
45 |
46
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
к контрольной работе № 3 по математике для студентов специальности
24.05.07 “Самолето- и вертолетостроение” заочной формы обучения
Составители: Бырдин Аркадий Петрович Иохвидов Евгений Иосифович
Сидоренко Александр Алексеевич
В авторской редакции
Компьютерный набор А.А. Сидоренко
Подписано в печать 15.03.2017.
Формат 60 84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 3,1. Уч.-изд. л. 2,9. Тираж 30 экз. “C” 8.
Зак. №
ФГБОУ ВО“Воронежский государственный технический университет”
394026 Воронеж, Московский просп., 14