Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Матеша 3 семак.docx

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
28.02.2024
Размер:
2.81 Mб
Скачать

21. Вычисление поверхностного интеграла 1–го рода.

22. Приложения поверхностного интеграла 1–го рода.

23. Поверхностный интеграл 2–го рода. Определение и свойства.

24. Вычисление поверхностного интеграла 2–го рода (два варианта).

25.Приложения поверхностного интеграла 2–го рода.

Объем тела

26. Формула Остроградского – Гаусса.

Если функции ( , , ), ( , , ), ( , , ) непрерывны вместе со своими частными производными первого порядка в пространственной области , то справедлива формула Остроградского-Гаусса:

( + + ) = + + , где — граница области и

интегрирование по производится по ее внешней стороне.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.

 

Формула Стокса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

функции

( , , )

,

 

 

( , , )

,

( , , )

непрерывны

вместе

со своими

частными

производными

 

 

 

 

 

 

 

и

 

— замкнутый контур, ограничивающий

 

 

 

 

 

 

первого порядка на поверхности

поверхность

 

, то справедлива формула Стокса:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ

 

,

+ ,

 

+

=

 

 

 

 

 

 

α +

 

 

 

 

 

 

β +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α β γ

— направляющие косинусы нормали к поверхности

 

. Направление нормали: со

 

 

 

 

(

 

 

 

)

 

(

 

 

 

 

)

 

 

(

 

 

 

)

 

 

 

стороны нормали обход контура против часовой стрелки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28. Понятие скалярного поля, его характеристики.

 

Скалярное поле - часть пространства, в каждой

точке

( , , )

 

которого задана

скалярная

функция

= ( , , )

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поверхность (линия) уровня скалярного поля есть геометрическое место точек, в которых функция

принимает постоянное значение,

т.е

( )

=

. Для плоского поля

= ( , )

линия уровня

 

, для пространственного

 

 

 

 

= ( , )

 

поля

=

( , , )

поверхность уровня

= ( , , )

 

 

 

 

 

29. Понятие векторного поля. Векторные линии и векторные трубки.

Если в некоторой области пространства каждой точке M по определённому закону

ставится в соответствие вектор

, то векторная функция

называется полем вектора

или векторным полем/

 

 

( )

 

Совокупность всехв екторныхлиний, про ходящих через точки куска поверхности вращения S, называются векторнойтр убкой.

30. Дивергенция векторного поля, ее свойства.

Дивергенция (расходимость) – характеристика вект-го поля, определяющая распределение и интенсивность источников и стоков поля: дивергенциейв т очке М

называется скаляр вида

+

+

и обозначается:

 

 

 

 

 

 

 

( ) =

+

+

 

 

 

 

 

 

 

Св-ва дивергенции:

 

 

 

 

 

 

 

 

1.если - постоянный вектор, то

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ) =

 

2.()= ∙ , где с=const.

3.

 

→ →

 

, т.е. дивергенция суммы 2-х векторных функций равна

сумме дивергенции слагаемых.

 

 

 

+

= +

- вектор, то

4.если(U – скалярная)

функция,

 

 

.

()= ∙ +

31. Ротор векторного поля, его свойства.

32. Соленоидальное векторное поле, его свойства.

Векторное поле называется соленоидальным, если дивергенция вектора в каждой точке

поля равна нулю: ( ) = 0., т.е. в области заданного поля V отсутствуют и стоки, и источники.

Свойства:

1). Поле является соленоидальным тогда и только тогда, когда

( ) = 0.

2). В соленоидальном поле поток через замкнутую поверхность, не содержащую внутри особых точек поля, равен нулю.

3). В соленоидальном поле потоки через замкнутые поверхности, окружающие все особые точки поля, равны между собой.

4). В соленоидальном поле поток через любое поперечное сечение векторной трубки сохраняет постоянное значение (называемое интенсивностью трубки)

33. Потенциальное векторное поле, его свойства.

Потенциальное (или безвихревое)в екторноепо лев м атематике —в екторноепо ле, которое можно представить как градиент некоторой скалярной функции координат.

=

При этом выполняются равенства:

= , = , =

Свойства:

1.Потенциал определён с точностью до произвольной постоянной gradφ=grad(φ+C)

2.Разность потенциалов в двух точках M1 V,M2 V определена однозначно.

3.Если поле по тенциально, то линейный интеграл этого поля по любой кривой целиком лежащей в V , определяется только начальной и конечной точками этой кривой и не зависит от формы кривой.

4.Циркуляция потенциального в области V поля по любому контуру, лежащему в V, равна нулю.

5.Векторная линия потенциального поля в каждой точке M ортогональна эквипотенциальной поверхности (поверхности уровня потенциала), проходящей через точку M.

6.Ротор потенциального векторного поля равен нулю.

34. Операции второго порядка в векторном анализе. Оператор Гамильтона.

ОператорГ амильтона — векторный дифференциальныйопера тор, компоненты которого являются частными производными по координатам.

= + +

35.Понятие числового ряда, сходимости и суммы. Необходимый признак.

36. Простейшие свойства сходящихся рядов.

Теорема 1 (о почленном умножении ряда на число).

Если ряд

сходится и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, то ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

имеет сумму

, где с – постоянная, также сходится и имеет

сумму .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а 2 (о почленном сложении сходящихся рядов). Пусть числовые ряды

Теорем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

сходятся и имеют суммы

 

и

 

соответственно. Тогда ряд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т акже сходится, и его сумма равна

 

+

.

 

∑ +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение( ). Если у ряда (1)

отбросить k первых членов, то получится

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

новый ряд

 

 

 

, называемый k-ым остатком ряда (1).

 

Теорема 3.

Ряд (1) и любой из его остатков либо одновременно сходятся, либо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= +1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

одновременно расходятся.

37. Гармонический ряд. Геометрический ряд.

38. Признаки сравнения рядов с положительными членами.