ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2021

Просмотров: 388

Скачиваний: 1

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

 21

Вариант

 

 12 

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

=

где

  

D

 – 

область

лежащая

 

вне

 

окружности

 

2

2

2

a

y

x

=

+

  

и

 

внутри

 

кривой

 

2 (1 cos )

r

a

ϕ

=

+

и

 

записать

 

интеграл

 

в

 

виде

  

2

1

2

1

)

(

)

(

)

,

(

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

r

r

dr

r

g

d

2.

 

Переходя

 

к

 

полярным

 

координатам

вычислить

 

интеграл

 

2

2

cos (

)

D

x

y dxdy

+

∫∫

где

  

{

}

2

2

2

   

:

)

,

(

a

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

 

4

4

4

4

6

6

6

6

k

y

h

x

b

y

a

x

+

=

+

4.

 

Найти

 

объем

 

тела

  

bx

ay

x

2

,   

2

2

2

2

2

2

y

x

hz

y

x

+

+

5.

 

Найти

 

площадь

 

поверхности

 

Rz

z

y

x

2

2

2

2

=

+

+

если

 

2

2

2

2

2

2

c

z

b

y

a

x

+

6.

 

Записать

   

интеграл

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

   

в

 

виде

 

одного

 

из

 

повторных

 

в

 

цилиндрической

 

системе

 

координат

если

   

{

,

1

x

0

  

:

)

,

,

(

=

z

y

x

D

  

,

1

0

y

  

}

1

0

z

7.

 

Записать

  

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

 

в

 

виде

 

повторного

 

интеграла

выбрав

 

одну

 

из

 

систем

 

координат

  (

декартову

цилиндрическую

 

или

 

сфериче

-

скую

), 

если

 

{

,

3z

   

:

)

,

,

(

2

2

2

y

x

z

y

x

D

+

=

  

}

2

2

2

2

+

z

y

x

8.

 

Найти

 

объем

 

тела

ограниченного

 

поверхностью

 

3

3

6

3

2

2

3

)

(

z

a

z

y

x

=

+

+

9.

 

Найти

 

момент

 

инерции

 

относительно

 

осей

 

координат

   

тела

 

плотно

-

стью

 

ρ

ограниченного

 

поверхностью

 

1

2

2

2

2

2

2

=

+

+

c

z

b

y

a

x

10.

 

 

Вычислить

 

момент

 

инерции

 

однородного

 

круга

 

массой

 

M

 

и

 

радиу

-

сом

 

R

 

относительно

 

точки

 

на

 

его

 

окружности

11.

 

 

Найти

 

массу

 

части

 

однородного

 

параболоида

 

),

(

2

1

2

2

y

x

z

+

=

1

0

z

 

плотности

.

ρ

 

12.

 

 

Вычислить

  

поверхностный

 

интеграл

 

dS

zx

yz

xy

S

)

(

+

+

∫∫

где

 

{

,

  

:

)

,

,

(

2

2

y

x

z

z

y

x

S

+

=

=

 

}

ax

y

x

2

2

2

<

+

13.

 

 

Найти

 

координаты

 

центра

 

масс

 

дуги

 

однородной

 

кривой

 

{

:

)

,

(

y

x

L

=

 

}

:

x

y

a

+

=


background image

 22

14.

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

первого

 

рода

  

+

L

n

ds

y

x

)

(

2

2

{

:

)

,

(

y

x

L

=

}

cos ,

sin  

x a

t y

a

t

=

=

15.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

второго

 

рода

   

L

ydx

xdy

где

  

L

 – 

часть

 

кривой

   

0

)

(

2

=

+

y

y

x

x

 

от

 

точки

 

A

= (0,0) 

до

 

точки

 

B

= (2/5,–8/5). 

16.

 

 

Пользуясь

 

формулой

 

Грина

вычислить

 (

замыкая

если

 

нужно

кри

-

вую

 

отрезком

 

прямой

L

xdy

y

ydx

x

2

2

где

 

L

 – 

верхняя

 

часть

    

)

0

(

y

 

правой

 

петли

 

)

0

(

x

   

лемнискаты

   

)

(

)

(

2

2

2

2

2

2

y

x

a

y

x

=

+

 

от

 

точки

  

A

= (0,0) 

до

 

точки

 

B

= ( , 0).

a

 

17.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

второго

 

рода

 

∫∫

+

+

S

zdxdy

ydzdx

xdydz

где

 

S

 – 

внутренняя

  

сторона

  

поверхности

  

тела

 

1

3

2

+

+

z

y

x

,  

0

x

0

y

0

z

18.

 

 

Найти

 

,

rot F

JG

 

если

 

( ),

F

rf r

=

JG

G

 

где

 

( , , ),

r

x y z

=

G

 

| |,

r

r

=

G

 

)

(

u

f

 – 

непрерывно

 

дифференцируемая

 

функция

19.

 

 

Пусть

 

u

 – 

скалярное

 

поле

Доказать

что

 

( )

[

]

rot uF

urot F

grad u F

=

+

×

G

G

G

20.

 

 

Найти

 

циркуляцию

 

векторного

 

поля

 

k

x

j

y

x

i

z

x

F

G

G

G

+

+

+

=

)

(

)

(

 

вдоль

 

контура

 

L

положительно

 

ориентированного

 

на

 

верхней

 

стороне

 

плоскости

 

5

=

z

где

 

=

+

=

1

  

:

)

,

,

(

2

2

2

2

b

y

a

x

z

y

x

L

.  

21.

 

 

Найти

 

поток

 

векторного

 

поля

  

k

z

j

xy

i

x

F

G

G

G

+

=

 

в

 

направлении

 

внеш

-

ней

 

нормали

 

через

 

поверхность

 

S

,  

где

 

S

 – 

часть

 

цилиндра

  

2

2

2

  

,

x

y

R

+

=

 

ограниченная

 

плоскостями

  

0

=

z

 

и

 

R

z

x

=

+

 

Вариант

 

 13 

1.

 

В

 

двойном

 

интеграле

   

∫∫

D

dxdy

y

x

f

)

,

(

где

   

D

 – 

область

лежащая

 

вне

 

окружности

 

2

2

2

a

y

x

=

+

  

и

 

внутри

 

кривой

 

2 sin 3

r

a

ϕ

=

перейти

 

к

 

по

-

лярным

 

координатам

 

r

и

 

ϕ

полагая

 

ϕ

cos

r

x

=

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.

 

Переходя

 

к

 

полярным

 

координатам

вычислить

 

интеграл

 

∫∫

+

+

D

dxdy

y

x

)

1

ln(

2

2

где

  

{

}

2

2

2

   

:

)

,

(

a

y

x

y

x

D

+

=

3.

 

Вычислить

 

площадь

 

области

ограниченной

 

кривыми

 

b

y

a

x

b

y

a

x

=

⎛ +

2

0

=

y

переходя

 

к

 

полярным

 

координатам

 

cos

x r

ϕ

=

sin

y

r

ϕ

=

  (

или

 

обобщенным

 

полярным

 

координатам

 

ϕ

α

cos

ar

x

=

ϕ

α

sin

br

y

=

). 


background image

 23

4.

 

Найти

 

объем

 

тела

  

x

y

x

,   

2

2

2

2

2

2

y

x

az

y

x

+

+

h

z

5.

 

Найти

 

площадь

 

поверхности

 

2

2

2

a

x

z

+

=

если

 

2

2

2

2

2

)

2

(

a

x

y

a

x

+

,   

a

z

0

6.

 

Записать

   

интеграл

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

   

в

 

виде

 

одного

 

из

 

повторных

 

в

 

цилиндрической

 

системе

 

координат

если

   

{

,

  x

:

)

,

,

(

2

2

z

y

z

y

x

D

+

=

  

}

H

z

0

7.

 

Записать

  

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

 

в

 

виде

 

повторного

 

интеграла

выбрав

 

одну

 

из

 

систем

 

координат

  (

декартову

цилиндрическую

 

или

 

сфериче

-

скую

), 

если

 

{

}

2

2

2

2

2

2

( , , ) :       3

3

0,

2

D

x y z

x

y

z

x

y

z

ay

=

+

+

+

8.

 

Найти

 

объем

 

тела

ограниченного

 

поверхностью

 

)

(

)

(

3

4

2

2

2

x

y

a

z

y

x

=

+

+

9.

 

Найти

 

момент

 

инерции

 

относительно

 

осей

 

координат

   

тела

 

плотно

-

стью

 

ρ

ограниченного

 

поверхностями

 

0

2

2

=

+

ax

y

x

,  

ax

z

2

2

=

,  

0

=

z

 

(

0

>

z

). 

10.

 

 

Вычислить

 

момент

 

инерции

  

однородной

 

пластины

 

массой

 

М

огра

-

ниченной

 

кривой

 

2

2

2

R

y

x

=

+

относительно

 

прямой

проходящей

  

че

-

рез

 

центр

 

круга

  

и

 

лежащей

 

в

 

его

 

плоскости

11.

 

 

Найти

 

массу

 

части

 

цилиндра

  

az

z

x

2

2

2

=

+

лежащей

 

внутри

 

конуса

 

2

2

2

z

y

x

=

+

если

 

плотность

 

| |

y

ρ

=

12.

 

 

Вычислить

  

поверхностный

 

интеграл

 

dS

y

x

S

)

(

2

2

+

∫∫

где

 

S

 – 

граница

 

тела

 

{

}

2

2

( , , ) :   1

x y z

x

y

z

+

≤ ≤

13.

 

 

Найти

 

координаты

 

центра

 

масс

 

дуги

 

однородной

 

кривой

 

{

( , ) :

(

sin ),      

(1 cos ),

L

x y x a t

t

y

a

t

=

=

=

  

}

π

2

0

t

14.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

первого

 

рода

  

L

xyds

{

:

)

,

(

y

x

L

=

}

1 cos ,

1 sin  ,  0 t

2

y

t x

t

π

= −

= −

≤ ≤

15.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

второго

 

рода

   

L

ydx

xdy

где

 

L

 – 

петля

 

кривой

  

)

(

2

2

2

4

4

y

x

a

y

x

+

=

+

 

с

 

положительным

 

направлени

-

ем

 

обхода

16.

 

 

Пользуясь

 

формулой

 

Грина

 

вычислить

   

+

L

dy

x

y

xdx

y

)

(

2

2

2

где

 

L

 – 

положительно

 

ориентированная

 

кривая

 

(1 cos )

r

a

ϕ

=

+

17.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

второго

 

рода

 

∫∫

+

+

S

dxdy

z

dzdx

y

dydz

x

2

2

2

где

 

S

 –   

внешняя

  

сторона

 

поверхности

 

тела

 

2

2

z

y

x

+

,  

H

z

0


background image

 24

18.

 

 

Найти

 

rot F

JG

если

 

]

)

(

[

r

r

f

c

F

G

G

×

=

где

 

)

,

,

(

z

y

x

r

=

G

| |

r

r

=

G

)

(

u

f

 – 

непре

-

рывно

 

дифференцируемая

 

функция

c

G

 – 

постоянный

 

вектор

19.

 

 

Найти

 

(

( ))

div gradf r

где

 

| |,      

( , , )

r

r

r

x y z

=

=

G

G

)

(

r

f

 – 

непрерывно

 

диф

-

ференцируемая

 

функция

Выяснить

при

 

каких

 

условиях

 

(

( )) 0

div gradf r

=

20.

 

 

Найти

 

циркуляцию

 

векторного

 

поля

i

y

j

x

F

G

G

=

 

вдоль

 

контура

  

:

)

,

{(

y

x

L

=

 

2

2

2

0

0

(

)

(

)

}

x x

y y

R

+

=

положительно

 

ориентированного

 

на

 

плоскости

.  

21.

 

 

Найти

 

поток

 

векторного

 

поля

   

k

z

j

yz

i

xz

F

G

G

G

2

+

+

=

 

в

 

направлении

 

внешней

 

нормали

 

через

 

поверхность

 

S

,  

где

 

S

 – 

часть

 

сферы

  

9

  

2

2

2

=

+

+

z

y

x

отсеченная

 

плоскостью

  

2

=

z

2

z

 

Вариант

 

 14 

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

=

где

  

D

 – 

область

лежащая

 

вне

 

окружности

 

2

2

2

a

y

x

=

+

 

и

 

внутри

 

кривой

 

(

)

(

)

2

2

2

2

2

2

2

y

x

a

y

x

=

+

,   

и

 

записать

 

интеграл

 

в

 

виде

  

2

1

2

1

)

(

)

(

)

,

(

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

r

r

dr

r

g

d

2.

 

Переходя

 

к

 

полярным

 

координатам

вычислить

 

интеграл

 

∫∫

+

D

dxdy

y

x

x

2

2

2

где

  

{

}

ax

y

x

y

x

D

+

=

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

 

2

2

3

h

x

b

y

a

x

=

⎛ +

4.

 

Найти

 

объем

 

тела

  

2

2

b

ay

x

,   

2

2

0

y

x

bz

+

5.

 

Найти

 

площадь

 

поверхности

 

2

2

2 ,

z

y

ax

+

=

 

если

 

2

2

.

y

ax a

 

6.

 

Записать

  

интеграл

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

  

в

 

виде

 

одного

 

из

 

повторных

 

в

 

ци

-

линдрической

 

системе

 

координат

если

 

{

( , , ) :     /2

/3

/ 4 1,

D

x y z

x

y

z

=

+

+

  

}

0

   

,

0

    

,

0

x

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

2

2

2

2

2

( , , ) :      

,

2

D

x y z

x

y

a

x

y

z

ax

=

+

  . 

8.

 

Найти

 

объем

 

тела

ограниченного

 

поверхностью

 

z

a

z

y

x

3

4

2

2

2

)

(

=

+

+

9.

 

Найти

 

момент

 

инерции

 

относительно

 

оси

 

0X

  

тела

 

плотностью

 

ρ

ог

-

раниченного

 

поверхностями

 

)

(

2

1

2

2

y

x

z

+

=

,   

1

=

z

.  


background image

 25

10.

 

 

Вычислить

 

момент

 

инерции

  

однородной

 

пластины

 

массой

 

М

огра

-

ниченной

 

кривой

 

2

2

2

R

y

x

=

+

относительно

 

касательной

 

к

 

границе

 

этого

 

круга

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

z

y

S

)

(

+

∫∫

где

 

S

 – 

часть

 

по

-

верхности

лежащая

 

в

 

первом

 

октанте

 

0

(

x

,  

0

y

,  

)

0

z

получен

-

ная

   

вращением

 

арки

 

циклоиды

   

(

cos )

x a t

t

=

,  

(1 cos )

y

a

t

=

π

2

0

t

вокруг

 

оси

 

OX

13.

 

 

Найти

 

координаты

 

центра

 

масс

 

дуги

 

однородной

 

кривой

 

{

( , ) :

(

sin ),      

(1 cos )

L

x y x a t

t

y

a

t

=

=

=

  

}

π

t

0

14.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

первого

 

рода

  

+

L

y

x

ds

2

2

{

:

)

,

(

y

x

L

=

}

cos

sin ,     

sin  – tcos ,  0

2

y

t

t

x

t

t

t

π

=

+

=

≤ ≤

15.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

второго

 

рода

   

L

dy

y

x

xydx

3

3

где

 

L

 – 

контур

 

квадрата

 

|

| |

| 1

x y

x y

+

+

=

  

с

 

отрицательным

 

направ

-

лением

 

обхода

16.

 

 

Пользуясь

 

формулой

 

Грина

вычислить

   

L

dy

x

dx

y

)

3

5

3

5

где

 

L

 – 

по

-

ложительно

 

ориентированная

 

кривая

 

3

2

3

2

3

2

a

y

x

=

+

17.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

второго

 

рода

 

∫∫

+

+

S

dxdy

z

dzdx

y

dydz

x

2

2

2

где

 

S

 – 

часть

   

внешней

  

стороны

 

парабо

-

лоида

 

z

y

x

=

+

2

,  

H

z

0

18.

 

 

Найти

 

rot F

JG

если

 

k

z

x

j

z

y

i

z

x

F

)

(

)

(

)

(

2

+

+

+

+

+

=

k

j

i

,

,

 – 

единичные

 

орты

19.

 

 

Найти

 

( ( ) )

div f r c

G

где

 

| |,      

( , , )

r

r

r

x y z

=

=

G

G

)

(

r

f

 – 

непрерывно

 

диффе

-

ренцируемая

 

функция

c

G

 – 

постоянный

 

вектор

20.

 

 

Найти

 

циркуляцию

 

векторного

 

поля

 

k

x

j

z

i

y

F

G

G

G

+

=

2

 

вдоль

 

контура

  

:

)

,

,

{(

z

y

x

L

=

 

}

   

,

2

2

2

2

2

y

x

a

z

y

x

=

=

+

положительно

 

ориентированного

 

на

 

правой

 

стороне

 

плоскости

21.

 

 

Найти

 

поток

 

векторного

 

поля

  

k

z

j

y

i

x

F

G

G

G

3

3

3

+

+

=

 

в

 

направлении

 

внеш

-

ней

 

нормали

 

через

 

поверхность

 

S

где

 

2

2

2

2

2

  S {(x,y,z):   

,   0

.

R

x

y

z

z H

H

=

+

=

≤ ≤