ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2021

Просмотров: 393

Скачиваний: 1

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

 31

21.

 

 

Найти

 

поток

 

векторного

 

поля

  

i

z

y

x

F

G

)

6

3

(

+

=

 

в

 

направлении

 

внеш

-

ней

 

нормали

 

через

 

поверхность

 

S

,  

где

 

S

 – 

поверхность

 

пирамиды

образуемой

 

плоскостью

   

0

4

2

=

+

+

z

y

x

 

и

 

координатными

 

плоско

-

стями

 

Вариант

 

 18 

1.

 

В

 

двойном

 

интеграле

  

∫∫

D

dxdy

y

x

f

)

,

(

где

 

( )

{

}

1

x

0

    

,

1

1

   

:

)

,

(

2

2

+

=

y

x

y

x

D

 

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

2.

 

Вводя

 

новые

 

переменные

 

u

 

и

 

v

вычислить

 

интеграл

 

∫∫

+

D

dxdy

y

y

x

)

(

2

2

2

где

  

{

}

x

y

x

x

y

x

y

x

D

3

     

,

/

2

/

1

   

:

)

,

(

=

3.

 

Найти

 

площадь

 

петли

 

кривой

 

y

ax

y

x

2

4

)

(

=

+

4.

 

Найти

 

объем

 

тела

  

2

2

0

y

x

bz

   

ax

y

x

ax

2

2

2

+

5.

 

Найти

 

площадь

 

поверхности

 

2

2

2 ,

x

y

ax

+

=

 

если

 

2

2

2

y

x

z

+

6.

 

Расставить

 

всеми

 

возможными

 

способами

 

пределы

 

интегрирования

 

в

 

цилиндрической

 

системе

 

координат

 

в

 

интеграле

 

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

если

  

{

,

4

  x

:

)

,

,

(

2

2

2

2

R

z

y

z

y

x

D

+

+

=

  

}

Rx

y

x

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

a

z

x

y

z

y

x

D

+

+

=

 

}

0

z

x

.

8.

 

Найти

 

объем

 

тела

ограниченного

 

поверхностью

 

)

(

)

(

2

2

3

3

2

2

2

y

x

z

a

z

y

x

=

+

+

9.

 

Найти

 

момент

 

инерции

 

относительно

 

оси

 

О

Z

 

 

тела

 

плотностью

 

ρ

ограниченного

 

поверхностью

 

1

3

2

3

2

3

2

=

+

+

c

z

b

y

a

x

10.

 

 

Вычислить

 

момент

 

инерции

  

однородной

 

пластины

 

массой

 

М

огра

-

ниченной

 

кривыми

  

2

2

x

py

=

,  

px

y

2

2

=

 

относительно

 

осей

 

координат

11.

 

 

Найти

 

момент

 

инерции

  

однородной

 

поверхности

 

плотности

 

ρ

по

-

лученной

 

при

 

вращении

 

одной

 

арки

 

циклоиды

 

(

sin )

x a

ϕ

ϕ

=

,  

(1 cos )

y

a

ϕ

=

 

вокруг

 

оси

 

,

OX

 

относительно

 

оси

 

.

OX

 

12.

 

 

Вычислить

  

поверхностный

 

интеграл

 

dS

z

y

x

S

)

(

2

2

+

+

∫∫

где

 

S

 – 

верх

-

няя

 

полусфера

  

2

2

2

2

a

z

y

x

=

+

+

,  

0

z

13.

 

 

Найти

 

координаты

 

центра

 

масс

 

дуги

 

однородной

 

кривой

 

{

( , ) :

(

)

2

x

x

a

a

a

L

x y

y

e

e

=

=

+

,  

}

a

x

a


background image

 32

14.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

первого

 

рода

  

L

ds

y

|

|

где

  

L

 –  

кривая

 

(2 cos )

r

a

ϕ

=

+

15.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

второго

 

рода

   

+

L

xdy

dx

y

)

2

(

взятый

 

вдоль

 

ориентированной

 

кривой

 

:

)

,

{(

y

x

L

=

  

sin ,     

1 cos ,     0

2 },

x t

t

y

t

t

π

= −

= −

≤ ≤

 

где

 

кривая

 

проходится

 

по

 

возрас

-

танию

 

параметра

.                   

16.

 

 

Пользуясь

 

формулой

 

Грина

вычислить

 (

замыкая

если

 

нужно

кри

-

вую

 

отрезком

 

прямой

+

L

ydx

xdy

где

 

L

 – 

часть

 

кривой

 

2

2

2

sin1/

4 /

,

0

4 /

,                   

0

x

x

x

y

x

π

π

+

= ⎨

=

 

от

 

точки

  

A

=(0,

2

/

4

π

до

 

точки

 

)

/

8

,

/

2

(

2

π

π

=

B

17.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

второго

 

рода

 

∫∫

+

+

S

dxdz

z

y

x

)

(

2

2

2

где

 

S

 – 

часть

 

внешней

  

стороны

 

конуса

 

y

z

x

=

+

2

2

,  

b

y

0

18.

 

 

Найти

 

,

div F

JG

 

если

 

k

z

xy

zf

j

z

xy

yf

i

z

xy

xf

F

=

2

где

 

k

j

i

,

,

 – 

единич

-

ные

 

орты

а

 

)

(

u

f

 – 

непрерывно

 

дифференцируемая

 

функция

19.

 

 

Пусть

 

v

u

,

 – 

скалярные

 

поля

Доказать

что

 

v

u

v

u

v

u

div

+

Δ

=

)

(

20.

 

 

Найти

 

циркуляцию

 

векторного

 

поля

 

k

y

x

j

xy

i

y

F

G

G

G

)

(

2

2

2

+

+

+

=

 

вдоль

 

контура

   

:

)

,

,

{(

z

y

x

L

=

 

}

0

   

,

0

   

,

   

,

0

   

,

0

   

,

2

2

=

=

=

=

+

y

x

a

z

y

x

az

y

x

по

-

ложительно

 

ориентированного

 

на

 

внешней

 

стороне

 

параболоида

21.

 

 

Найти

 

поток

 

векторного

 

поля

  

k

z

j

y

i

x

F

G

G

G

+

=

2

 

в

 

направлении

 

внеш

-

ней

 

нормали

 

через

 

поверхность

 

S

 

тела

 

4

  

2

2

2

+

+

z

y

x

,  

2

2

3

y

x

z

+

 

Вариант

 

 19 

1.

 

В

 

двойном

 

интеграле

   

∫∫

D

dxdy

y

x

f

)

,

(

   

перейти

 

к

 

полярным

 

коор

-

динатам

 

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

  

(

)

(

)

{

}

1

1

   x

,

1

1

   

:

)

,

(

2

2

2

2

+

+

=

y

y

x

y

x

D

2.

 

Вводя

 

новые

 

переменные

 

u

 

и

 

v

вычислить

 

интеграл

 

∫∫

+

D

dxdy

x

y

x

2

)

(

где

  

{

}

x

y

x

x

y

x

y

x

D

2

2

/

     

,

3

1

   

:

)

,

(

=

3.

 

Найти

 

площадь

 

петли

 

кривой

 

axy

y

x

=

+

3

)

(

4.

 

Найти

 

объем

 

тела

 

0

z

1

+

z

x

,  

2

y

x

5.

 

Найти

 

площадь

 

поверхности

 

2

2

2 ,

x

y

ax

+

=

 

если

 

2

2

0

y

x

az

+


background image

 33

6.

 

Расставить

 

всеми

 

возможными

 

способами

 

пределы

 

интегрирования

 

в

 

цилиндрической

 

системе

 

координат

 

в

 

интеграле

 

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

если

  

{

,

4

  x

:

)

,

,

(

2

2

2

2

R

z

y

z

y

x

D

+

+

=

  

}

R

z

7.

 

Записать

  

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

 

в

 

виде

 

повторного

 

интеграла

выбрав

 

одну

 

из

 

систем

 

координат

 (

декартову

цилиндрическую

 

или

 

сфериче

-

скую

), 

если

 

{

,

0

   

:

)

,

,

(

2

2

+

+

=

xz

ax

y

x

z

y

x

D

  

}

0

z

8.

 

Найти

 

объем

 

тела

ограниченного

 

поверхностью

 

)

(

)

(

3

3

3

3

2

2

2

y

x

a

z

y

x

+

=

+

+

9.

 

Найти

 

момент

 

инерции

 

относительно

 

оси

 

О

Z

   

тела

 

плотностью

 

ρ

ограниченного

 

поверхностями

 

2

2

2

2

R

z

y

x

=

+

+

,  

2

2

2

2

x

y

z tg

α

+

=

  

(

0

z

,  

2

2

2

2

x

y

z tg

α

+

,  

2  )

α π

<

10.

 

 

Вычислить

 

момент

 

инерции

  

однородной

 

пластины

 

массой

 

М

огра

-

ниченной

 

кривой

  

(1 cos )

r

a

φ

=

+

 

относительно

 

полярной

 

оси

11.

 

 

Найти

 

момент

 

инерции

 

части

 

однородного

 

цилиндра

 

ax

y

x

=

+

2

2

плотности

  

ρ

лежащей

 

внутри

 

сферы

  

2

2

2

2

a

z

y

x

=

+

+

 

относительно

 

плоскости

 

XZ

12.

 

 

Вычислить

  

поверхностный

 

интеграл

 

dS

z

y

x

S

)

2

3

5

3

(

2

2

2

+

+

∫∫

где

 

S

 – 

часть

 

конуса

   

2

2

y

x

z

+

=

,  

лежащая

 

между

   

плоскостями

   

0

=

y

,  

b

y

=

13.

 

 

Найти

 

координаты

 

центра

 

масс

 

дуги

 

однородной

 

кривой

 

{

2

2

2

( , ) :

,

L

x y

x

y

R

=

+

=

 

}

0

,

0

y

x

14.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

первого

 

рода

  

+

L

ds

y

x

)

(

2

2

{

:

)

,

(

y

x

L

=

}

0

    

,

0

   

,

2

)

y

 

(

2

2

2

2

=

+

y

x

xy

a

x

15.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

второго

 

рода

   

+

+

L

y

x

xdy

ydx

2

2

1

,  

где

 

L

 – 

отрезок

 

АВ

,  

А

= (0,0) 

и

 

B

= (1,1). 

16.

 

 

Пользуясь

 

формулой

 

Грина

вычислить

 (

замыкая

если

 

нужно

кри

-

вую

 

отрезком

 

прямой

+

+

L

dy

x

x

dx

y

x

xy

)

7

5

2

(

)

15

4

(

3

2

2

где

 

L

 – 

часть

 

кривой

  

2

3

2

3

+

=

x

x

y

 

от

 

точки

  

A

(1–

3

,0

до

 

точки

 

B

= (

1+

3

,0

). 

17.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

второго

 

рода

 

∫∫

+

S

dydz

z

x

)

(

2

2

где

 

S

 –  

часть

 

внешней

  

стороны

 

цилиндра

 

x

y

=

2

9

,  

2

0

z

18.

 

 

Найти

 

div F

JG

если

 

2

2

y

x

kz

jy

ix

F

+

+

+

=

где

 

k

j

i

,

,

 – 

единичные

 

орты

19.

 

 

Пусть

 

v

u

,

 – 

скалярные

 

поля

Доказать

что

 

(

)

grad u v

grad u grad v

+ =

+


background image

 34

20.

 

 

Найти

 

циркуляцию

 

векторного

 

поля

 

k

y

j

x

i

z

F

G

G

G

3

3

3

+

+

=

 

вдоль

 

контура

  

:

)

,

,

{(

z

y

x

L

=

 

}

0

   

,

2

2

2

2

2

=

+

=

+

y

x

a

y

z

x

положительно

 

ориентирован

-

ного

 

на

 

правой

 

стороне

 

поверхности

21.

 

 

Найти

 

поток

 

векторного

 

поля

   

k

z

j

y

i

x

F

G

G

G

3

3

3

+

=

   

в

 

направлении

 

внешней

 

нормали

 

через

 

поверхность

 

S

 

куба

 

,

0

a

x

 

a

y

0

,  

a

z

0

 

Вариант

 

 20 

1.

 

В

 

двойном

 

интеграле

  

∫∫

D

dxdy

y

x

f

)

,

(

  

перейти

 

к

 

полярным

 

координатам

 

r

и

 

ϕ

полагая

 

cos

x r

ϕ

=

,  

ϕ

sin

r

y

=

и

 

записать

 

интеграл

 

в

 

виде

  

2

1

2

1

)

(

)

(

)

,

(

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

r

r

dr

r

g

d

где

  

2

2

1

( , ) :    

1,    y–2x 0,    

0,     

0

2

D

x y

x

y

y

x

x

=

+

2.

 

Вводя

 

новые

 

переменные

 

u

 

и

 

v

вычислить

 

интеграл

 

∫∫

+

D

dxdy

y

x

)

(

3

3

где

  

{

}

2

2

3

     

,

/

3

2

/

1

   

:

)

,

(

x

y

x

x

y

x

y

x

D

=

3.

 

Найти

 

площадь

 

петли

 

кривой

 

2

2

5

)

(

y

ax

y

x

=

+

4.

 

Найти

 

объем

 

тела

  

2

4 ,

y

x

   

y

x

4

2

.

0

y

z

 

5.

 

Найти

 

площадь

 

поверхности

 

2

2

2

,

x

y

z

=

+

 

если

 

2

2

2

a

y

x

+

6.

 

Расставить

 

всеми

 

возможными

 

способами

 

пределы

 

интегрирования

 

в

 

цилиндрической

 

системе

 

координат

 

в

 

интеграле

 

∫∫∫

D

dxdydz

z

y

x

f

)

,

,

(

если

  

{

,

2

  x

:

)

,

,

(

2

2

2

az

z

y

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

2

2

2

2

2

y

x

a

x

y

z

y

x

D

+

=

 

}

0

   

),

(

4

0

2

2

+

x

y

x

az

.

8.

 

Найти

 

объем

 

тела

ограниченного

 

поверхностью

 

2

2

2

3

2

2

2

)

(

y

z

a

z

y

x

=

+

+

9.

 

Найти

 

момент

 

инерции

 

относительно

 

оси

 

О

Z

   

тела

 

плотностью

 

ρ

ограниченного

 

поверхностями

 

3

2

2

2

=

+

+

z

y

x

,  

z

y

x

2

2

2

=

+

  (

0

z

). 

10.

 

 

Вычислить

 

момент

 

инерции

  

однородной

 

пластины

 

массой

 

М

огра

-

ниченной

 

кривой

  

φ

2

cos

2

2

a

r

=

 

относительно

 

полярной

 

оси

11.

 

 

Найти

 

момент

 

инерции

   

части

 

однородной

 

верхней

 

полусферы

 

2

2

2

2

a

z

y

x

=

+

+

0

z

 

плотности

 

ρ

лежащей

 

внутри

 

цилиндра

 

ax

y

x

=

+

2

2

относительно

 

плоскости

 

YZ


background image

 35

12.

 

 

Вычислить

   

поверхностный

 

интеграл

 

dS

q

y

p

x

S

∫∫

+

+

2

2

2

2

1

где

 

S

 – 

лежа

-

щая

 

внутри

 

цилиндра

   

⎟⎟

⎜⎜

=

⎟⎟

⎜⎜

+

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

q

y

p

x

a

q

y

p

x

 

часть

 

параболоида

 

q

y

p

x

z

2

2

2

2

=

,  

0

x

.  

13.

 

 

Найти

 

момент

 

инерции

 

витка

 

конической

 

винтовой

 

линии

  

L

 

плот

-

ности

 

kz

=

ρ

 

{

bt

z

t

at

y

t

at

x

z

y

x

L

=

=

=

=

   

,

sin

   

,

cos

:

)

,

,

(

π

π

  

}

π

2

0

t

 

отно

-

сительно

 

оси

 

OZ

14.

 

 

Вычислить

 

криволинейный

 

интеграл

 

первого

 

рода

  

L

ds

yz

x

)

2

(

2

где

 

{

:

)

,

,

(

z

y

x

L

=

 

}

1

0

,

,

3

/

2

2

,

2

/

2

3

2

=

=

=

t

t

z

t

y

t

x

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

 

Грина

 

вычислить

  (

замыкая

если

 

нужно

кри

-

вую

 

отрезком

 

прямой

+

L

dy

y

x

dx

y

x

2

3

3

)

(

где

 

L

 – 

ломаная

   

линия

 

АВС

где

  

A

=

 (2,1), 

В

 = (0,3),        

С

 = (–2,1).

 

17.

 

 

Вычислить

 

поверхностный

 

интеграл

 

второго

 

рода

 

∫∫

+

+

S

dydz

cz

by

x

a

)

(

2

2

2

где

 

S

 –  

правая

   

сторона

 

цилиндра

   

px

y

2

2

=

,  

p

x

2

q

z

0

18.

 

 

Найти

 

rot F

JG

если

 

k

z

x

j

z

y

i

y

x

F

)

(

)

(

)

(

2

2

2

2

2

2

+

+

+

+

+

=

,  

k

j

i

,

,

 – 

единич

-

ные

 

орты

.  

19.

 

 

Доказать

что

 

(

)

div F

div F div

Φ

Φ

+

=

+

G

G

G

G

20.

 

 

Найти

 

работу

 

поля

 

k

x

j

y

i

xy

F

G

G

G

2

2

2

+

=

 

вдоль

 

кривой

 

AB

L

=

(

часть

 

кривой

 

2

2

2

2

2

=

+

z

y

x

,  

x

y

=

 

от

 

точки

 

)

0

,

1

,

1

(

=

A

 

до

 

точки

 

)

1

,

2

,

2

(

=

B

). 

21.

 

 

Найти

 

поток

 

векторного

 

поля

   

k

xyz

j

xy

i

y

x

F

G

G

G

+

+

=

2

2

   

через

 

поверх

-

ность

 

тела

 

2

2

2

2

 

R

z

y

x

+

+

,  

,

0

x

 

,

0

y

 

0

z

 

в

 

направлении

 

внешней

 

нормали

 

 

Вариант

 

 21 

1.

 

В

 

двойном

 

интеграле

   

∫∫

D

dxdy

y

x

f

)

,

(

где

   

D

 – 

квадрат

 

с

 

вершинами

  

O

(0,0), 

А

(0,1), 

В

(1,0), 

С

(1,1),

  

перейти

 

к

 

полярным

 

координатам

 

r

и

 

ϕ