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

visshaya_matematika_chast_IV

.pdf
Скачиваний:
214
Добавлен:
14.04.2015
Размер:
10 Мб
Скачать
☆

 

 

 

§4. Індивідуальне завдання 3.4

161

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Обчислити ∫

dl

 

, де L – відрізок прямої

y = 1− x , що з’єднує

 

x + y

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точки

A(0; 1)

і B(1; 0) .

 

 

 

 

 

5.

Обчислити ∫ x2 ydx + x3dy , де L – контур, що обмежений парабо-

 

 

 

L

 

 

 

 

 

лами

y2 = x

і x2 = y та пробігає проти годинникової стрілки.

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №9

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2−x2

 

1.

Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dx ∫ f (x, y) dy .

 

 

 

 

 

 

 

0

x

 

 

 

4

 

16−x2

b

 

 

2.

Обчислити ∫ dx

∫

dy∫ dz .

 

 

 

 

0

−

16−x2

0

 

3. Знайтиоб’ємтіла, обмеженогоповерхнями z = x2 + y2 , x2 + y2 = 4 ,

z ≥ 0 .

4. Обчислити v∫ (x − y) dl , де L – коло x2 + y2 = ax .

L G G G

5. Полеутворенесилою F = yi + aj . Знайтироботуприпереміщенні точки прикладання сили проти годинникової стрілки вздовж контуру, утво-

реного півосями координат і першою чвертю еліпса x = a cos t ,

y = b sin t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

12x

 

 

 

1. Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dx ∫ f (x, y) dy .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

3x2

 

 

 

2. Обчислити ∫∫

x2

dxdy , якщообласть D обмеженапрямими y = x

,

 

2

 

 

 

D

 

y

 

 

 

 

 

 

 

x = 2 і гіперболою xy = 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Знайти масу тіла густини γ (x, y, z) = x + y + z , якщо воно обмеже-

не площинами x = 0,

y = 0, z = 0,

x = a,

y = b, z = c .

 

 

 

 

4. Обчислити

∫ arctg

y

dl ,

де

L – дуга кардіоїди ρ

= 1+ cos ϕ

,

 

 

 

 

π

 

L

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ≤ ϕ ≤

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

162 Глава 3. Інтегральне числення функцій однієї та багатьох змінних

5. Обчислити ∫ xydx + ( y − x) dy вздовжлінії y = x2

відточки O(0; 0)

L

 

 

 

 

 

до точки A(1; 1) .

 

 

 

 

 

 

Варіант №11

 

 

 

 

 

 

2

2x

 

1. Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dx ∫

f (x, y) dy .

 

 

 

1

x

 

2. Обчислити ∫∫∫

y2 zdxdydz

, V: y ≥ 0 ,

y ≤

3x , z = 3(x2 + y2 ) ,

 

V

(x2 + y2 )3

 

 

 

z = 3 .

 

 

 

 

 

3. Знайти об’єм тіла, обмеженого циліндром

x2 + y2 = 2x , парабо-

лоїдом z = x2 + y2 і площиною z = 0 .

 

 

 

4. Знайтимасудугикола

x = cos t ;

 

y = sin t, (0 ≤ t≤ π ),

його в кожній точці дорівнює y.

5. Обчислитикриволінійнийінтеграл ∫ xy2dx +

L

якщолінійнагустина

(x + y) dy вздовжлінії

y = x2 від точки (0; 0)

до точки (2; 4) .

 

 

 

 

 

Варіант №12

 

 

 

 

 

 

a

2ax−x2

1. Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dx

∫ f (x, y) dy .

 

 

 

 

 

a 2

0

2.

Обчислити ∫∫ xdxdy ,

де D – трикутник з вершинами в точках

 

D

 

 

 

 

O(0; 0);

A(1; 1); B(0; 1) .

 

 

 

3.

Знайти об’єм тіла, обмеженого параболоїдом z = 2x2 + y2 +1, пло-

щиною x + y = 1 та координатними площинами.

 

4.

Обчислити ∫

 

dl

 

, де L – відрізок прямої, що з’єднує точ-

 

x2 + y2

+ 4

 

L

 

 

ки O(0; 0) і A(1; 2) .

 

 

 

 

 

§4. Індивідуальне завдання 3.4

 

 

163

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Обчислити ∫ (2a − y) dx + xdy , де

L – дуга першої арки циклоїди

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

x = a(t − sin t);

від точки O(0; 0) до точки

A(2π a; 0) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y = a(1

− cos t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

5−x2

 

 

 

1.

Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dx

∫

f (x, y) dy .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2x

 

 

 

2.

Обчислити ∫∫∫ xdxdydz , де V – область,

що обмежена конусом

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

x2 =

 

h2

 

(z2 + y2 ) і площиною x = h (x ≥ 0) .

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Знайтиоб’ємтіла, обмеженого параболоїдом y = x2 + z2 і площи-

ною y = 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Обчислити ∫ y2dl , де L: x = a(t − sin t) ;

– перша арка циклоїди

 

 

 

 

 

L

 

y = a(1− cos t)

 

 

 

 

(0 ≤

t≤ π2 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Знайти роботу сили FG = (x + y)iG+ (x − y) Gj

при переміщенні точки

із початку координат у точку A(1; 1) вздовж кривої

y = x3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3−x

 

 

 

1.

Змінити порядок інтегрування в інтегралі

∫ dx

∫ f (x, y) dy .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−2

x2 +1

 

 

 

2.

Обчислити ∫∫∫

ydxdydz

, V: x2 + y2 = 2x ,

x + z = 2 ,

y ≥ 0 , z ≥

0 .

 

 

 

 

 

 

 

V

x2 + y2

 

 

 

 

 

 

 

3. Обчислити v∫

x2 + y2 dl , де L – коло x2 + y2 = 2 y .

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Обчислити ∫ (x + y) dx + (x − y) dy ,

де L – дугапараболи y = x2

від

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

точки A(−1; 1) до точки B(1; 1) .

164 Глава 3. Інтегральне числення функцій однієї та багатьох змінних

5. Поле утворене силою FG = − yiG+ xjG . Знайти роботу сили при пере-

 

 

 

x = a cos

3

t ;

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

t≤

міщенні точки вздовж дуги астроїди

 

 

 

 

 

 

0 ≤

 

.

 

 

 

 

2

 

 

 

y = a sin

3

t ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

x+2

 

 

1. Змінити порядок інтегрування в інтегралі

 

∫ dx ∫ f (x, y) dy .

 

 

 

 

 

 

 

 

−1

x2

 

 

2. Обчислити ∫∫∫

x2dxdydz

 

 

, V: x2

+ y2 + z2 = 16 , z ≥ 0 .

 

 

 

V

(x2 + y2 + z2 )3

 

 

 

 

 

 

 

3. Обчислити v∫ (x − y) dl , де L – коло x2 + y2 = 2x .

L

4.

Обчислити ∫ (x − y) dx + dy , де L – дуга верхньої половини кола

 

 

L

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = R2 , що пробігає проти годинникової стрілки.

 

 

 

 

5. Знайти масу тіла, обмеженого параболоїдом 2z = x2 + y2 і площи-

ною z = 2 , якщо у кожній її точці густина γ (x, y, z) = x2 + y2 .

 

 

Варіант №16

 

 

 

 

 

 

 

4

2 x

 

 

 

1.

Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dx

∫

f (x, y) dy .

 

 

 

0

4 x−x2

2.

Знайти ∫∫∫

zdxdydz

 

, V: 1 ≤ x2+ y2+ z2≤

9 ,

y ≤

x

, y ≥ 0 ,

x2 + y2 + z2

 

 

 

z ≥ 0 .

V

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Обчислити

∫ xydl , де

L – контур прямокутника з вершинами в

 

 

L

 

 

 

 

 

 

точках A(2; 0), B(4; 0), C(4; 3), D(2; 3) .

 

 

 

 

4.

Обчислити ∫ (x2 − y) dx ,

 

де L – контур прямокутника, утвореного

 

 

L

 

 

 

 

 

 

прямими x = 0, y = 0, x = 1, y = 2 при додатному напрямку обходу контура.

5. Знайти масу тіла, обмеженого конусом z = x2 + y2 і площиною z = b , якщо густина у кожній його точці пропорційна аплікаті цієї точки.

§4. Індивідуальне завдання 3.4

165

 

 

Варіант №17

 

 

1

y

 

1.

Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dy ∫ f (x, y) dx .

 

 

0

y2

 

2.

Знайти об’єм тіла, обмеженого поверхнями

z = x2 + y2 ,

x2 + y2 + z2 = a2 (всередині конуса).

 

 

 

3. Обчислити v∫ (x2 + y2 )2 dl , де L – коло x = 3cos t ;

 

 

L

y = 3sin t .

 

4.

Обчислити ∫ y (x − y) dx + xdy , де L – дуга параболи y = 2x2 від

 

L

 

 

 

точки O(0; 0) до точки A(1; 2) .

 

 

 

5. Знайти масу півкулі x2 + y2 + z2 ≤ 1 ,

z ≥ 0 , якщо густина матеріа-

лу γ (x, y, z) = 2 x2 + y2 + z2 .

 

 

 

 

Варіант №18

 

 

 

 

 

6

7−x

 

1.

Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dx ∫ f (x, y) dy .

 

 

1

6 x

 

2.

Знайти об’єм тіла, обмеженого

поверхнями

az = x2 + y2 ,

2az = a2 − x2 − y2 .

 

 

 

3. Обчислити ∫ x2dl , де L – дуга верхньої половини кола x2 + y2 = R2 .

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

4. Обчислити ∫ (xy −1) dx + x2 ydy , де контур L –

дуга еліпса

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

x = cos t ;

 

π

 

 

 

 

y =

2 sin t ,

0 ≤ t≤

 

 

.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Знайти масу кругової пластинки радіуса R, густина якої в кожній

точці

дорівнює відстані цієї точки від контуру круга.

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №19

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1−x2

 

 

 

1. Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dx

∫

f (x, y) dy .

−1 x+1

166 Глава 3. Інтегральне числення функцій однієї та багатьох змінних

2. Обчислити

∫∫∫ y x2 + y2 dxdydz ,

V: z ≥ 0 , z = 2 , y ≥ ± x ,

 

 

V

 

 

z2 = 4 (x2 + y2 ) .

 

 

 

3. Обчислити ∫

 

dl

, де L – відрізокпрямої x − 2 y = 4 , щоз’єд-

 

x2 + y2

L

 

 

нує точки A(0; − 2) і B(4; 0) .

 

 

4. Обчислити v∫ 2x( y −1)dx + x2dy , де

L – замкнений контур, обме-

L

 

 

 

жений лініями y = x2

і y = 9 .

 

 

5. Знайти масу тіла, обмеженого циліндричною поверхнею x2 = 2 y і

площинами y + z = 1, 2y + z = 2 , якщовкожніййого точціоб’ємна густина чисельно дорівнює ординаті цієї точки.

Варіант №20

 

 

 

 

 

2

y

 

 

1.

Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dy ∫

f (x, y) dx .

 

 

 

 

 

1

1 y

 

2. Обчислити ∫∫∫

xydxdydz

, V: z = x2 + y2 ,

y ≥

0 ,

y ≤ x , z = 4 .

(x2 + y2 )3

 

V

 

 

 

 

3.

Знайти ∫ x2 + y2 dl , де L – коло x2 + y2 = 2y .

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

4. Обчислити ∫ cos2 x dx +

dy

, де L – дугакривої y = tg x від x1 = π 4

3

 

L

 

y

 

 

 

 

до x2 = π

3 .

 

 

 

 

 

 

 

5.

Знайти масу круглої пластинки радіуса R,

густина якої в кожній

точці пропорційна квадрату її відстані від центра пластинки.

 

 

Варіант №21

 

1 x2

 

 

 

 

 

 

1

3−

 

 

 

 

 

 

 

2

 

1.

Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dx

∫

f (x, y) dy .

 

 

 

 

 

0

2− 1 x

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2.

Обчислити ∫∫ x3 ydxdy , якщо область D обмежена лініями y = x2 ,

D

y = x + 2 .

§4. Індивідуальне завдання 3.4

167

 

 

3. Обчислити ∫ (x2 + y2 )3 dl , де L – коло x2 + y2 = a2 .

L

4. Обчислити v∫ x2 ydx − y2dy , де L – замкнений контур, обмежений

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лініями

y = x + 2 , x = 0 ,

y = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Знайти масу піраміди з вершинами в точках O(0; 0; 0) , A(1; 0; 0) ,

B(0; 1; 0) , C(0; 0; 1) , якщо об’ємна густина γ (x, y, z)= (2+ x+ y+ z)−3 .

 

 

 

 

 

 

Варіант №22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

a2 −x2

1. Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dx

∫ f (x, y) dy .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

a2 − x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a

2.

Обчислити

∫∫

 

 

dxdy

 

 

, якщо область D обмежена лінією

x

2

+ y

2

+

 

 

 

D

 

 

1

 

 

 

 

 

x2 + y2 = R2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Обчислити ∫

x3

dl , де L – дуга кривої xy = 1 між точками A(1; 1)

2

 

L

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і B(2; 1 2) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Обчислити ∫ y2dx + xydy , де L – дугаеліпса x = a cos t , y = bsin t ,

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ≤ t≤ π

2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

G

1

 

G

 

5. Поле утворене силою

F

= xi

+

 

 

j . Знайти роботу при перемі-

y2

щенні точки прикладання сили вздовж дуги кривої xy = 1 від точки A(1; 1) до точки B(4; 14) .

Варіант №23

 

 

2 3

2−x

1. Змінити порядок інтегрування в інтегралі

∫

dx ∫ f (x, y) dy .

 

 

 

0

2 x

2. Обчислити ∫∫

dxdy

, де D : 9 ≤ x2+ y2

≤

49 .

x2 + y2

D

 

 

 

168 Глава 3. Інтегральне числення функцій однієї та багатьох змінних

3.

Знайти об’єм тіла, обмеженого конусом z =

h

 

x2 + y2 і сферою

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 + z2 = R2 (всередині конуса).

 

 

 

 

 

4.

Обчислити ∫ x4 4 ydl , де L – дуга параболи y = x4

між точками

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A(0; 0) і

B(1; 1) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Обчислити ∫ (xy −1) dx + x2 ydy ,

де L – дуга параболи y2 + 4x = 4

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

від точки A(1; 0) до точки B(0; 2) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2−

2 y− y2

1.

Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dy

∫

f (x, y) dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

y3

 

2.

Обчислити ∫∫

x2 + y2 dxdy , D :

x2 + y2 = 2ax,

a > 0 .

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Знайти об’єм тіла, обмеженого поверхнями y = x2 , y = 1,

x + y + z = 4 , z = 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Обчислити ∫ xdl , де L – дугапараболи y = x2

міжточками A(0; 0)

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і B(3; 9) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Обчислити ∫ xy3dx + (x2 − y) dy ,

де L – дуга кривої y = x4 від точ-

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки A(0; 0) до точки B(1; 1) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

6− y

 

1.

Змінити порядок інтегрування в інтегралі ∫ dy ∫

f (x, y) dx .

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

2 y

 

2.

Знайти ∫∫

 

 

2xy

 

dxdy , D : (x − a)2 + ( y − a)2 ≤

a2 ,

(a > 0) .

 

x

2

+ y

2

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§4. Індивідуальне завдання 3.4

169

 

 

3. Знайтиоб’ємтіла, обмеженогоциліндром x2 + y2 = R2 і площина-

ми z = 0, z = 12 , y = 3x, x = 3y .

4.

Знайти ∫ (x − 4 y) dl , де L – коло x2 + y2 = 2ax .

 

L

5.

Обчислити ∫ xydx + (x2 + y2 ) dy , де L – дуга кола x2 + y2 = R2 від

 

L

точки A(R; 0) до точки B(0; R) .

ГЛАВА 4. ДИФЕРЕНЦІАЛЬНІ РІВНЯННЯ. РЯДИ

§1. Індивідуальне завдання 4.1

Диференціальні рівняння

[Ч.3, гл.1, §1, приклади 3 – 16, §2, приклади 3 – 23]

Завдання: уприкладах1 – 3 розв’язатидиференціальнірівнянняпершого порядку; у прикладі 4 розв’язати диференціальне рівняння вищих порядків, використовуючи методи зниження порядку; у прикладах 5, 6 знайти загальний розв’язок неоднорідного диференціального рівняння другого порядку зі сталими коефіцієнтами; у прикладі 7 знайти частинний розв’язок однорідного диференціального рівняння зі сталими коефіцієнтами, що задовольняє задані початкові умови.

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіанти завдань

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №1

 

 

 

 

 

 

 

1.

(1+ x2 ) dy − 1− y2 dx = 0 .

2.

xy′ = y ln

y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

3.

y′ +

y

=

ln x +1

.

 

 

4.

(1− x2 ) y′′ − xy′ = 2 .

x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

y′′ + y′ = 6x + ex .

 

6.

y′′ + y =

 

1

 

 

.

 

cos x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

y′′′ − y′ = 0,

y(0) = 3, y′(0) = −1,

y′′(0) = 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №2

 

 

 

 

 

 

 

1.

(x − y2 x)dx + ( y − x2 y)dy = 0 .

2.

( y +

x2 − y2 )dx − xdy = 0 .

3.

(x2 +1) y′ + 4xy = 3 .

4.

x2 y′′ + xy′ = 1.

 

5.

y′′ + y = cos x − 2e−x .

6.

y′′ + y = (cos 2x)−3 2 .

7.

y′′′ + 2 y′′ +10 y′ = 0, y(0) = 2,

y′(0) = 1,

y′′(0) = 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

Варіант №3

 

 

 

 

 

 

 

1.

(1+ y2 )dx −

xdy = 0 .

2.

xy + y2 = (2x2 + xy) y′ .

3.

(1− x)( y′ + y) = e

−x

.

4.

′′

 

 

 

′

.

 

 

 

y x ln x = y

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]