ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2021

Просмотров: 375

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

6

16.

 

 

Пользуясь

 

формулой

 

Стокса

вычислить

 

dz

zx

zdy

y

xyzdx

L

+

+

2

2

где

 

L

 – 

кривая

 

2

2

2

a

z

x

=

+

2

2

2

a

y

z

=

+

0

x

положительно

 

ориентирован

-

ная

 

на

 

внешней

 

стороне

 

первого

 

цилиндра

.         

17.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

второго

 

рода

 

∫∫

+

+

S

dxdy

zy

dzdx

yx

dydz

xz

2

2

2

где

 

S

 – 

внешняя

 

сторона

 

поверхности

 

тела

 

az

z

y

x

2

2

2

2

+

+

y

x

2

2

2

3

z

y

x

+

18.

 

 

Найти

 

div F

JJG

если

 

r

F

=

где

 

)

,

,

(

z

y

x

r

=

19.

 

 

Пусть

 

v

u

,

 – 

скалярные

 

поля

Доказать

что

 

v

u

v

u

v

u

div

+

Δ

=

)

(

20.

 

 

Найти

 

работу

 

поля

 

F

G

где

 

F

G

 – 

упругая

направленная

 

к

 

началу

 

ко

-

ординат

 

и

 

пропорциональная

 

удалению

 

точки

 

от

 

начала

 

координат

,  

вдоль

 

кратчайшей

 

дуги

 

эллипса

   

cos ,     

sin

x

a

t

y b

t

=

=

 

от

 

точки

 

)

0

,

(

a

A

=

 

до

 

точки

 

)

,

0

(

b

B

=

21.

 

 

Найти

 

поток

 

векторного

 

поля

   

k

yz

z

j

xy

y

i

x

xy

F

G

G

G

)

(

)

2

2

(

)

(

2

+

+

+

=

 

в

 

направлении

 

внешней

 

нормали

 

через

 

поверхность

 

2

2

2

   

:

z

y

x

S

=

+

,  

H

z

0

 

Вариант

 

 3 

1.

 

В

 

двойном

 

интеграле

  

∫∫

D

dxdy

y

x

f

)

,

(

 

перейти

 

к

 

полярным

 

координатам

 

r

и

 

ϕ

полагая

 

cos

x

r

ϕ

=

,  

sin

y

r

ϕ

=

и

 

записать

 

интеграл

 

в

 

виде

  

2

1

2

1

)

(

)

(

)

,

(

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

r

r

dr

r

g

d

где

  

+

=

0

     

,

0

   

,

3

   

:

)

,

(

2

2

2

2

2

2

y

x

a

x

y

a

y

x

y

x

D

2.

 

Вычислить

 

∫∫

+

D

dxdy

y

x

)

4

sgn(

2

2

где

  

{

}

9

  

:

)

,

(

2

2

+

=

y

x

y

x

D

3.

 

Переходя

 

к

 

полярным

 

координатам

 

cos

x r

ϕ

=

sin

y

r

ϕ

=

  (

или

 

обоб

-

щенным

 

полярным

 

координатам

 

ϕ

α

cos

ar

x

=

ϕ

α

sin

br

y

=

), 

вычис

-

лить

 

площадь

 

области

ограниченной

 

кривой

 

3

2

2

2

2

4

4

4

4

⎟⎟

⎜⎜

+

=

+

b

y

a

x

k

y

h

x

4.

 

Найти

 

объем

 

тела

  

2

2

2

2

b

x

y

a

+

,  

0

2

2

2

z

y

x

,  

0

x

5.

 

Найти

 

площадь

 

поверхности

 

2

2

x

z

=

если

  

x

y

x

4

2

2

2

x

6.

 

Записать

   

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

 

интеграл

 

в

 

виде

 

одного

 

из

 

повторных

 

в

 

сферической

 

системе

 

координат

если

   

{

,

2

:

)

,

,

(

2

2

2

yR

z

y

x

z

y

x

D

+

+

=

  

}

2

2

2

z

y

x

+

7.

 

Записать

  

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

 

в

 

виде

 

повторного

 

интеграла

выбрав

 

одну

 

из

 

систем

 

координат

  (

декартову

цилиндрическую

 

или

 

сфериче

-

скую

), 

если

 

{

,

2

   

:

)

,

,

(

+

+

=

z

y

x

z

y

x

D

  

}

0

    

,

0

   

,

4

4

0

2

2

x

y

y

x

z


background image

 

7

8.

 

Найти

 

объем

 

тела

ограниченного

 

поверхностью

  

4

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

sin

x

y

z

x

y

z

z

c

a

b

c

a

b

c

π

+

+

=

+

+

9.

 

Найти

 

массу

 

куба

 

со

 

стороной

 

a

если

 

плотность

 

его

 

в

 

каждой

 

точке

 

равна

 

квадрату

 

расстояния

 

этой

 

точки

 

до

 

фиксированной

 

вершины

 

куба

10.

 

 

Найти

 

координаты

 

центра

 

тяжести

   

однородной

 

пластинки

имею

-

щей

 

форму

 

кругового

 

сектора

 

с

 

углом

 

α

 

и

 

радиусом

 

R

11.

 

 

Найти

 

массу

 

части

 

конуса

     

2

2

2

z

y

x

+

=

лежащей

 

внутри

 

цилиндра

  

ax

y

x

2

2

2

=

+

если

 

плотность

 

x

=

ρ

12.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

dS

y

x

S

∫∫

)

(

где

 

S

 – 

часть

 

ци

-

линдра

 

2

2

2

a

y

x

=

+

,  

0

x

,  

лежащая

 

внутри

 

цилиндра

  

)

(

2

x

a

a

z

=

13.

 

 

Найти

 

координаты

 

силы

 

притяжения

 

однородной

 

полуокружности

 

массой

  M

и

 

радиусом

 

R

 

массы

 

m

помещенной

 

в

 

центре

  

соответст

-

вующей

 

окружности

14.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

первого

 

рода

  

+

L

ds

y

x

)

(

2

2

где

 

L

 – 

отрезок

 

АВ

А

 = (0,1), 

В

 = (–2,3).

  

15.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

второго

 

рода

  

+

L

dy

xy

ydx

x

)

(

2

2

где

 

:

)

,

{(

y

x

L

=

  

}

2

2

2

r

y

x

=

+

 – 

окружность

которая

 

обходится

 

в

 

поло

-

жительном

 

направлении

.  

16.

 

 

Пользуясь

 

формулой

 

Стокса

   

вычислить

 

+

+

+

+

L

zdz

y

dy

x

z

y

xdx

z

2

2

)

(

где

 

L

 – 

кривая

   

ax

y

x

=

+

2

2

,   

2

2

2

z

y

x

+

=

,  

положительно

 

ориентиро

-

ванная

 

на

 

внешней

 

стороне

 

цилиндра

.         

17.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

второго

 

рода

 

∫∫

+

+

S

dxdy

yx

dzdx

zy

dydz

yz

2

2

2

где

 

S

 – 

внешняя

 

сторона

 

поверхности

 

тела

 

1

2

2

+

y

x

0,

0

x

y

2

2

0

.

z x

y

≤ ≤

+

 

18.

 

 

Найти

 

div F

JG

если

 

r

r

F

=

где

 

)

,

,

(

z

y

x

r

=

|

|

r

r

=

19.

 

 

Пусть

 

v

u

,

 – 

скалярные

 

поля

Доказать

что

 

(

)

grad u v

grad u grad v

+

=

+

20.

 

 

Найти

 

работу

 

поля

 

F

G

где

 

F

G

 – 

сила

имеющая

 

постоянную

 

величину

 

и

 

направленную

 

вдоль

 

оси

 

OY

 

вдоль

 

кратчайшей

 

дуги

 

эллипса

  

cos ,     

sin

x a

t

y b

t

=

=

 

от

 

точки

 

)

0

,

(

a

A

=

 

до

 

точки

 

)

,

0

(

b

B

=

21.

 

 

Найти

 

поток

 

векторного

 

поля

  

k

y

x

z

j

x

z

y

i

z

y

x

F

G

G

G

)

(

)

(

)

(

+

+

+

+

+

=

 

в

 

направлении

 

внешней

 

нормали

 

через

 

поверхность

 

1

|

|

|

|

|

|

   

:

=

+

+

z

y

x

S

.  

      

 


background image

 

8

Вариант

 

 4 

1.

 

В

 

двойном

 

интеграле

 

∫∫

D

dxdy

y

x

f

)

,

(

 

перейти

 

к

 

полярным

 

координатам

 

r

и

 

ϕ

полагая

 

cos

x

r

ϕ

=

,  

sin

y

r

ϕ

=

и

 

записать

 

интеграл

 

в

 

виде

  

2

1

2

1

)

(

)

(

)

,

(

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

r

r

dr

r

g

d

где

  

{

}

)

(

   

:

)

,

(

2

2

2

2

2

y

x

y

a

y

x

a

y

x

D

+

+

+

=

2.

 

Вычислить

 

∫∫

+

D

dxdy

y

x

])

[

]

([

где

 

D

 – 

квадрат

 

с

 

вершинами

 

O

(0,0), 

A

(0,2), 

В

(2,0), 

С

(2,2). 

3.

 

Переходя

 

к

 

полярным

 

координатам

 

cos

x

r

ϕ

=

sin

y

r

ϕ

=

  (

или

 

обоб

-

щенным

 

полярным

 

координатам

 

ϕ

α

cos

ar

x

=

ϕ

α

sin

br

y

=

), 

вычис

-

лить

 

площадь

 

области

ограниченной

 

кривой

 

3

2

2

2

2

5

4

⎟⎟

⎜⎜

+

=

b

y

a

x

c

y

x

4.

 

Найти

 

объем

 

тела

  

2

2

a

x

az

+

,  

2

2

2

4

0

y

x

a

az

5.

 

Найти

 

площадь

 

поверхности

 

xy

cz

=

если

  

(

)

xy

c

y

x

2

2

2

2

2

+

,  

0

z

6.

 

Записать

   

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

 

интеграл

 

в

 

виде

 

одного

 

из

 

повторных

 

в

 

сферической

 

системе

 

координат

если

   

{

,

:

)

,

,

(

2

2

2

2

R

z

y

x

z

y

x

D

+

+

=

  

}

zR

z

y

x

2

2

2

2

+

+

7.

 

Записать

  

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

 

в

 

виде

 

повторного

 

интеграла

выбрав

 

одну

 

из

 

систем

 

координат

  (

декартову

цилиндрическую

 

или

 

сфериче

-

скую

), 

если

 

{

( , , ) :       |

|

2,

D

x y z

x y

=

+

  

}

}

2

2

0

4

.

z

x

y

≤ ≤ −

8.

 

Найти

 

объем

 

тела

ограниченного

 

поверхностью

  

k

z

c

z

b

y

a

x

=

+

⎟⎟

⎜⎜

+

4

4

2

2

2

2

2

9.

 

Найти

 

массу

 

шара

 

радиусом

 

R

если

 

плотность

 

его

 

в

 

каждой

 

точ

-

ке

 

равна

 

удвоенному

 

расстоянию

 

этой

 

точки

 

до

 

поверхности

 

шара

10.

 

 

Найти

 

координаты

 

центра

 

тяжести

 

однородной

 

пластинки

зани

-

мающей

 

область

ограниченную

 

линиями

1

   

,

   

,

=

=

=

x

x

y

x

y

если

 

плотность

 

пластинки

 

в

 

каждой

 

ее

 

точке

 

численно

 

равна

 

расстоянию

 

от

 

этой

 

точки

 

до

 

начала

 

координат

11.

 

 

Найти

 

массу

 

части

 

конуса

     

2

2

2

z

y

x

=

+

4

0

z

,  

если

 

плотность

 

в

 

каждой

 

точке

  

равна

 

квадрату

 

расстояния

 

до

 

вершины

12.

 

 

Вычислить

  

поверхностный

 

интеграл

 

dS

x

S

∫∫

где

 

S

 – 

часть

 

цилинд

-

ра

 

ax

y

x

2

2

2

=

+

,  

лежащая

 

вне

 

гиперболоида

  

2

2

2

2

a

z

y

x

=

+

13.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

dS

zx

yz

xy

S

)

(

+

+

∫∫

где

 

{

,

  

:

)

,

,

(

2

2

y

x

z

z

y

x

S

+

=

=

 

}

ax

y

x

2

2

2

<

+


background image

 

9

14.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

первого

 

рода

   

L

xyds

где

 

L

 – 

контур

 

квадрата

ограниченного

 

линиями

 

,

1

=

±

y

x

 

1

=

±

y

x

15.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

второго

 

рода

   

+

L

dy

x

y

ydx

)

(

2

где

 

L

 –  

дуга

 

параболы

 

2

2

x

x

y

=

 

от

 

точки

 

A

= (2,1) 

до

 

точки

 

B

= (0,0). 

16.

 

 

Пользуясь

 

формулой

 

Стокса

вычислить

 

+

+

L

dz

y

dy

x

dx

z

2

2

2

где

 

L

 – 

кривая

   

ax

y

x

2

2

2

=

+

,   

3

)

(

2

2

y

x

z

+

=

,  

положительно

 

ориентирован

-

ная

 

на

 

внешней

 

стороне

 

конуса

.         

17.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

второго

 

рода

 

∫∫

+

+

+

+

+

S

dxdy

x

z

dzdx

z

y

dydz

y

x

)

(

)

(

)

(

2

2

2

где

 

S

 – 

часть

 

внешней

 

сторо

-

ны

 

цилиндра

 

2

2

2

a

y

x

=

+

,  

H

z

0

18.

 

 

Найти

 

div F

JG

если

 

k

xy

xyz

f

j

xz

xyz

f

i

yz

xyz

f

F

)

(

2

)

(

)

(

+

=

где

 

k

j

i

,

,

 – 

единич

-

ные

 

орты

а

 

)

(

u

f

 – 

непрерывно

 

дифференцируемая

 

функция

19.

 

 

Доказать

что

 

(

)

div F

div F div

+ Φ =

+

Φ

G

G

G

G

20.

 

 

Найти

 

работу

 

поля

 

)

,

2

(

2

x

xy

F

=

G

 

вдоль

 

кратчайшей

 

дуги

 

эллипса

  

cos ,     

sin

x

a

t

y b

t

=

=

 

от

 

точки

 

)

0

,

(

a

A

=

 

до

 

точки

 

)

,

0

(

b

B

=

21.

 

 

Найти

 

поток

 

векторного

 

поля

  

k

z

j

y

i

x

F

G

G

G

+

=

2

2

 

в

 

направлении

 

внеш

-

ней

 

нормали

 

через

 

поверхность

 

2

2

2

   

:

z

y

x

S

=

+

,  

H

z

0

 

Вариант

 

 5 

1.

 

В

 

двойном

 

интеграле

  

∫∫

D

dxdy

y

x

f

)

,

(

где

  

{

}

1

|

|

|

1

|

   

:

)

,

(

+

=

y

x

y

x

D

,  

пе

-

рейти

 

к

 

полярным

 

координатам

 

r

и

 

ϕ

полагая

 

cos

x

r

ϕ

=

,  

sin

y

r

ϕ

=

и

 

записать

 

интеграл

 

в

 

виде

  

2

1

2

1

)

(

)

(

)

,

(

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

r

r

dr

r

g

d

2.

 

Вычислить

 

∫∫

D

xydxdy

где

 

область

 

D

 

ограничена

 

осями

 

координат

 

и

 

кривой

 

2

/

0

    

,

sin

   

,

cos

3

3

π

=

=

t

t

a

y

t

a

x

3.

 

Переходя

 

к

 

полярным

 

координатам

 

cos

x

r

ϕ

=

sin

y

r

ϕ

=

  (

или

 

обоб

-

щенным

 

полярным

 

координатам

 

ϕ

α

cos

ar

x

=

ϕ

α

sin

br

y

=

), 

вычис

-

лить

 

площадь

 

области

ограниченной

 

кривой

 

3

2

2

2

2

2

2

⎟⎟

⎜⎜

+

=

b

y

a

x

c

x

4.

 

Найти

 

объем

 

тела

  

2

2

2

2

4

y

x

a

az

x

5.

 

Найти

 

площадь

 

поверхности

 

(

)

4

2

3

2

2

z

c

y

x

=

+

если

  

16

2

2

2

c

y

x

+


background image

 10

6.

 

Записать

  

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

  

интеграл

  

в

 

виде

  

одного

  

из

  

повторных

 

в

 

сферической

 

системе

 

координат

если

  

{

,

:

)

,

,

(

2

2

2

2

R

z

y

x

z

y

x

D

+

+

=

  

}

zR

z

y

x

2

2

2

2

+

+

7.

 

Записать

 

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

если

 

{

,

   

:

)

,

,

(

2

2

2

z

y

x

z

y

x

D

+

=

 

}

2

2

4

5

y

z

x

+

+

 

в

 

виде

 

повторного

 

интеграла

выбрав

 

одну

 

из

 

систем

 

координат

 (

де

-

картову

цилиндрическую

 

или

 

сферическую

).  

8.

 

Найти

 

объем

 

тела

ограниченного

  

поверхностью

 

3

2

2

2

2

2

2

2

h

xyz

c

z

b

y

a

x

=

⎟⎟

⎜⎜

+

+

  

9.

 

Найти

 

массу

 

сферического

 

слоя

 

между

 

сферами

 

2

2

2

2

a

z

y

x

=

+

+

,  

2

2

2

2

4

a

z

y

x

=

+

+

если

 

плотность

 

его

 

в

 

каждой

 

точке

 

обратно

 

про

-

порциональна

 

расстоянию

 

точки

 

от

 

начала

 

координат

 

и

 

на

 

внешней

 

сфере

 

равна

 

0

ρ

10.

 

 

Найти

 

массу

 

круглой

 

пластинки

 

радиусом

 R, 

если

 

плотность

 

пла

-

стинки

 

в

 

каждой

 

точке

 

пропорциональна

 

расстоянию

 

этой

 

точки

  

до

 

центра

 

пластины

 

и

 

равна

 

0

ρ

 

на

 

краю

 

пластины

11.

 

 

Найти

 

статический

 

момент

 

части

 

цилиндра

   

Ry

y

x

2

2

2

=

+

лежа

-

щей

 

между

 

плоскостями

 

0

=

z

 

и

  

c

z

=

относительно

 

плоскости

 

XZ

если

 

плотность

 

z

y

+

=

ρ

12.

 

 

Вычислить

  

поверхностный

 

интеграл

 

dS

z

y

x

S

∫∫

+

)

(

2

2

где

 

S

 – 

часть

 

цилиндра

 

2

2

2

a

y

x

=

+

,  

0

x

,  

лежащая

 

между

 

плоскостями

  

0

=

+

z

x

 

и

  

0

=

z

x

13.

 

 

Найти

 

координаты

 

центра

 

масс

 

дуги

 

однородной

 

кривой

 

{

:

)

,

,

(

z

y

x

L

=

  

,

2

2

2

2

a

z

y

x

=

+

+

  

| |

,

y

x

=

  

}

0

z

14.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

первого

 

рода

   

L

xyds

где

 

L

 – 

четверть

 

окружности

 

1

2

2

=

+

y

x

лежащая

 

в

 

первом

 

квадранте

15.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

второго

 

рода

   

+

L

dy

x

y

ydx

)

(

2

где

 

L

 – 

контур

составленный

 

линиями

 

2

1

,

,

0

x

y

x

y

y

=

=

=

 

с

 

поло

-

жительным

 

направлением

 

обхода

16.

 

 

Пользуясь

 

формулой

 

Стокса

вычислить

 

+

+

+

+

+

+

L

dz

z

x

y

dy

x

z

y

dx

y

x

z

)

2

(

)

(

)

(

3

2

2

где

 

L

 – 

кривая

   

2

2

2

z

y

x

+

=

,  

0

x

,  

az

z

y

x

2

2

2

2

=

+

+

,  

положительно

 

ориентированная

 

на

 

внешней

 

стороне

 

правой

 

0

x

 

полусферы

.         

17.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

второго

 

рода

 

∫∫

+

+

S

zdxdy

dzdx

y

dydz

x

3

3

где

 

S

 – 

часть

 

внутренней

 

стороны

 

гипербо

-

лоида

 

1

2

2

2

=

+

z

y

x

,  

3

0

z