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

книги / Сборник задач по курсу математического анализа.-1

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
18.36 Mб
Скачать

 

§ 4. СКАЛЯРНОЕ ПОЛЕ. ГРАДИЕНТ

211

а) через значения параметров ив и

 

б) через координаты

уъ, 2<>точки касания.

 

3437. Найти геометрическое место оснований перпендикуля­

ров, опущенных

из начала координат на касательные плоскости

к параболоиду вращения 2рг = х* + у2.

 

3438. Найти геометрическое место оснований перпендикуля­

ров, опущенных

из начала координат на касательные

плоскости

кповерхности хуг = а3.

§4. Скалярное поле. Градиент. Производная по направлению

Г р а д и е н т

3439. 1) -ф(х, у) = х2 — 2ху + 3у — 1. Найти проекции градиента

вточке (1, 2).

2)u = 5x2y — 3xtp-\-t/i. Найти проекции градиента в произволь­ ной точке.

3440.

1)

2 = x*4 -g *. Найти

grad2 в точке (3, 2).

 

 

2)

2 = У

4 + x * - f г/8. Найти

grad 2 в точке

(2,

1).

 

 

3)

2= a rc tg y . Найти grad 2 в точке

(*о,

#>).

 

 

 

3441.

1) Найти

наибольшую крутизну

подъема

поверхности

2= In (х2- f 4г/*) в точке

(б,

4,

In 100).

 

 

поверхности г = ху

2)

Найти

наибольшую

крутизну подъема

в точке (2, 2, 4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3442. Каково направление наибольшего изменения функции

Ф(х, у, z) = х sin z — y cos z в начале координат?

 

 

 

3443.

1) г е г а г с в т ^ ^ . Найти угол

между градиентами

этой

функции в точках (1, 1) и (3,

4).

 

 

 

 

 

 

2) Даны

 

функции

г = V x 2 + у2 и г = х — Зу + У Зху. Найти

угол между градиентами этих функций в точке (3, 4).

г =

3444.

1)

 

Найти

точку,

в

которой

градиент

функции

= ln (x +

i - j

 

равен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

Найти

точки, в

которых модуль

градиента

функции г =

сй (ха + уг)ьр

равен

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3445. Доказать

следующие

соотношения

и ф —дифферен­

цируемые функции, с —постоянная):

 

 

 

 

 

 

grad (ф+ ф) = grad ф + grad ф;

grad (с + ф) = grad ф;

 

 

grad (Сф) = с grad ф;

 

 

grad (фф) = ф grad ф+ фgrad ф;

grad (фя) = пф"-1 grad ф;

 

grad [ф (ф)] = ф' (ф) grad ф.

 

3446.

г = ф (и, v), м = ф(х,

у), о = £(х, у).

Показать, что

 

 

 

 

 

 

grad г =

grad а + ^

grad v.

 

 

 

3447. 1) u(xt д, г) = х2^г. Найти проекции grade в точке

(*0, Уо, 20).

2 1 2 ГЛ. XI. ПРИМЕНЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИСЧИСЛЕНИЯ

2) и(х, у, г) = У хг + у *+ г2. Найти grad и.

3448. Показать, что функция u = In (х2 + у2 + г2) удовлетворяет соотношению ы = 2 In 2 — In (grad и)2.

3449. Доказать, что если х, у, г суть функции от t, то

Z ifiх, У, г) = grad/-

где г = xi + y f + z k .

3450. Использовать доказанное в предыдущей задаче соотно­

шение для нахождения градиента функции:

 

 

(abr)i

 

1) /= /*2;

2) / =

И ;

3) f = F (r2)-, 4) f = (ar)(br)-, 5) f =

где а и Ь постоянные векторы.

 

 

 

 

 

 

П р о и з в о д н а я по н а п р а в л е н и ю

 

 

 

3451. 1) Найти

производную

функции z = х3Зх2у +

Зля/*+ 1

в точке М (3, 1) в

направлении,

идущем от этой

точки

к

точке

(6,

5).

производную функции z = arcigxy

 

 

 

 

2) Найти

в точке

(1, 1)

в направлении биссектрисы первого координатного угла.

 

 

 

3) Найти производную функции z = x2y2 — xyi — 3y — l

в точке

(2,

1) в направлении,

идущем от этой точки к началу координат.

 

4) Найти

производную функции г = \а(ех -\-еу)

в начале коор­

динат в направлении луча, образующего угол а с осью абсцисс.

3452.

Найти

производную функции 2= ln(x + i/) в точке (1, 2),

принадлежащей

параболе tp = 4x, по направлению этой параболы.

3453.

Найти производную функции z—a rctg -j в точке (~ ,

 

принадлежащей

окружности х2 + у2 — 2х = 0, по направлению этой

окружности.

 

 

 

 

 

.

 

 

3554.

Доказать,

что

производная

функции

z = ~

в любой

точке

эллипса

2х2 + у2= 1

по направлению нормали

к эллипсу

равна

нулю.

 

 

 

 

 

 

 

 

3455.

1) Найти производную функции и = ху2+ 23 —хуг в точке

Л4(1,

1, 2) в направлении,

образующем с осями

координат

углы

соответственно

60°, 45Q,

60°.

w = xyz в

точке А (5,

 

2)

Найти производную

функции

1, 2)

в направлении, идущем от этой точки к точке В ( 9, 4, 14).

 

3456.

Найти производную функции u=x2t/2z2 в точке А( 1 ,— 1,3)

в направлении, идущем от этой точки к точке В (0, 1, 1).

 

3457.

Доказать,

что

производная

функции

и = ~ + ^ ~ j - z*

в любой

точке

М (х,

у,

 

 

 

 

 

с»

г) в направлении, идущем от этой точки

к началу координат,

равна

— у , где г=Ух?+у*A-z\

 

3458.

Доказать, что

производная функции ы = /(х,

у, z) в на­

правлении ее градиента равна модулю градиента.

 

 

3459.

Найти производную функции и = 1/г, где г2= х2 + Ф + 2*,

в направлении

ее градиента.

 

 

 

 

Г Л А В А XI I

МНОГОМЕРНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ И КРАТНОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

§ 1. Двойные и тройные интегралы

3460. Тонкая

пластинка (ее толщиной пренебрегаем) лежит

в плоскости хОу,

занимая область D. Плотность пластинки явля­

ется функцией точки: у = у(Р) = у(х, у). Найти массу пластинки.

 

3461. На пластинке задачи 3460 распределен электрический

заряд

с поверхностной

плотностью

т = т(Р ) = т(х , у).

Составить

выражение для полного заряда пластинки.

 

 

 

 

 

3462.

Пластинка задачи 3460

вращается вокруг оси Ох с угло­

вой

скоростью

со. Составить

выражение для кинетической

 

энер­

гии

пластинки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3463. Удельная теплоемкость пластинки задачи 3460 меняется

по

закону с = с (Р) = с (х, у).

Найти

количество

тепла, получен­

ное

пластинкой

при ее

нагревании

от температуры

до

темпе­

ратуры t-2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3464. Тело

занимает пространственную область Q; его плот­

ность

является

функцией точки:

у = у (Р) = у (х, у,

г).

Найти

массу

тела.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3465. В теле задачи 3464 неравномерно распределен электри­

ческий

заряд;

плотность

заряда

является функцией точки:

6 =

= б (.V,

у,

г). Найти полный заряд тела.

 

 

 

 

В задачах 3466—3476 оценить интегралы:

 

 

 

 

3466.

$ $ (х + у + 10)da, где D круг x2 + i/2 « £ 4 .

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3467.

^ ^ (х2 + Aif - f 9) da, где D —круг х2 + у2^ 4 .

 

 

 

 

 

 

D

У + \)da,

где D прямоугольник

 

 

 

 

3468.

J J (* +

O ^ x ^ l ,

0 < ;

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3469.

$ $ ( , + x y ~ x 2— ip) da, где D — прямоугольник 0

х « S 1,

0 ^ у < 2 .

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$$ ху (х + у) da,

 

 

 

 

 

 

 

 

3470.

где

D — квадрат 0 < ;л :< 2 ,

0 < ;*/ < ;2 .

 

 

 

о

 

где D квадрат 0 < л < 2 ,

 

 

 

 

3471.

^ (jc .+ l^ d a ,

0 < t / < 2 .

D

214 ГЛ. XII. МНОГОМЕРНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ И КРАТНОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

3472.

55 (х2 +

У2 2 У х 2 + У2+ 2) da, где D — квадрат

х ^ 2 ,

0 ^ у ^ 2 .

о

 

 

 

У2 ~ 4х — + 10) da, где D область, ограничен-

3473.

(*2 +

 

D

4#2 — 2х— 16# + 13 = 0 (включая границу).

ная эллипсом х2 +

3474.

5 5 \(х? + У2 + г2)

где £2 — шар х2 + у2+ z2 ^ R2.

 

о

*/+г) dv,

 

 

3475.

5 5 $ (* +

ГД®

£2 — куб x s = l , #2=1, 22=1, x sS 3 ,

# ^ 3, 2 ^ 3 .

 

 

 

3476.

5 5 5 (х + 1/~2 + ^ ) £^ '

где & — шаР •*г + #2+ г г * £ 3 .

 

Q

 

 

 

§ 2. Кратное интегрирование

Д в о й н о й и н т е г р а л . П р я м о у г о л ь н а я о б л а с т ь В задачах 3477—3484 вычислить двойные интегралы, взятые

по прямоугольным областям

интегрирования D, заданным усло­

виями в скобках:

 

 

3477.

55 xydxdy

( 0 = s £ x < l ,

0 < # < 2 ) .

 

D

(O ^ J fs S 1,

0 s£t/=sS 1).

3478.

\\e**«dxdy

 

 

(Q ^ x s S 1,

0= sg # < 1).

 

У е т п ?

( 0 s S x c 1, 0 ^ # < ;1 ) .

 

 

 

*“ •У <n $V

( Q < x < l , 0 < # < 1).

 

 

3482.

$ $ х sin (х + #)&<*#

(0=ssx==sл,

0 < # < я/2).

 

D

 

 

3483.

55x2yex«dxdy

(0 = s = x < l,

0 < # < 2 ) .

 

D

 

 

3484.

5 5 Х*Уcos (х#2) dx dy

(0 s £ x ^ n / 2 , 0 < # < 2 ) .

Д в о й н о й и н т е г р а л . П р о и з в о л ь н а я о б л а с т ь

В задачах 3485— 3497 найти пределы двукратного интеграла

55/(*> У)dx dy при данных (конечных) областях интегрированияD:

D

3485. Параллелограмм

со сторонами х = 3, х = 5, Зх — 2# +

+ 4 = 0, Зх — 2# + 1 = 0.

 

3486. Треугольник со сторонами х = 0 , у—(У, х + # = 2 .

3487. ха+ у2*=£ 1, х === 0,

у^ 0.

 

 

 

 

 

$ 2. КРАТНОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

 

215

3488.

je +

i/ sgl,

 

х — y ^ U

x^sQ.

 

 

 

 

 

 

 

3489.

ySzX2, У < А —X2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3490.

^- + ^

<

1.

 

3491.

( * - 2 ) 2 +

(г/ -3)2< 4 .

 

3492.

D ограничена

параболами

y = x2 и у = У х .

 

3493.

Треугольник со

сторонами

у — х,

у = 2х и х + у — 6.

3494.

Параллелограмм

со

сторонами

у = х,

у = х-\-3,

у=>

<= —2х-\-1,

у = "2%-f 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3495.

у —2 x ^ 0 ,

2у — х ^ 0 ,

х у ^ 2 .

 

 

 

 

 

3496.

1/2< ; 8х, у

2х,

у-\-4х —24=^0.

 

 

 

 

 

3497.

D

ограничена

гиперболой

 

ф — хг = \ и

окружностью

дса + ^а = 9 (имеется

в виду

область,

содержащая

начало

коор­

динат).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

задачах 3498— 3503

изменить порядок

интегрирования!

 

 

*

У у

 

 

у) dx.

 

 

 

 

1

dx

Vlх*

 

 

3498.

\ d y \ f (дс,

 

 

3499.

5

 

$ f{x , у) dy.

 

 

 

О

у

 

 

 

 

 

 

 

 

—l

 

 

 

 

 

 

 

г

У2гх—х*

 

 

 

 

 

 

2

 

 

'i—x*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V 2

 

 

3500.

$ dx

$

 

f{x,

у) dy.

3504 .

J

dx

 

J

f ix, y) dy.

 

 

о

 

х

 

 

 

 

 

 

 

—2

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- —

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2 6 - *V2

 

 

3502.

[d x \ fix ,

 

y) dy.

 

 

3503.

\dx

]

fix ,

y)dy.

 

 

 

l x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2*

 

 

 

3504. Переменив порядок интегрирования, записать данное

выражение в

виде

одного

двукратного интеграла:

 

 

 

1

*

 

 

 

2

 

2—х

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

\dx\fix,

y)dy+ \ dx $

fix , y)dy;

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

3

(3— x )/2

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

l d x \ fix ,

y)dy+ \ dx

$

fix ,

y)dy;

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

* !/a

 

 

 

 

2

1 — У4Х — x‘ — 3

 

 

 

 

 

3)

$dx

5

fix , y)dy+ \ dx

 

$

 

 

 

y)dy.

 

 

 

0

0

 

 

 

 

1

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

3505. Представить двойной интеграл \\f ix, y)dxdy, где D

D

области, указанные на рис. 62, 63, 64, 65, в виде суммы дву­ кратных интегралов (с наименьшим числом слагаемых). Фигуры, показанные на рис. 64 и 65, составлены из прямых линий и дуг окружностей.

В задачах 3506— 3512 вычислить данные интегралы:

 

a

Vx

1

Ч

 

 

3)

2

In у

3506.

1) \dx [ dy, 2)

i

dx

j

dy;

$ dy | e*dx.

 

0

0

x

 

 

 

1

0

3507,

\\ *у<Жх<1#НЭ.= *руг

+

г/8

R*.

 

D

216 гл. ХП. МНОГОМЕРНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ И КРАТНОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

3508.

^ ( х 2

у) dxdy, D область, ограниченная

параболами

У = Х2 И

о

 

 

 

 

 

 

 

3509.

^

^ *, dx dtj, D область, ограниченная прямыми х = 2,

 

 

 

1.

 

у — х и гиперболой х у =

 

3510.

55 cos (x-\~y)dxdy, D область, ограниченная прямыми

 

‘о

и у = х.

 

 

х = 0, у = я

 

 

3511.

^

V \— х2 — у2 dx dy, D четверть круга х2 +

у2 < 1, ле-

 

D

 

 

 

 

жащая в первом квадранте.

 

3512.

5 5

V I — х3 — У* dx dy, D область, ограниченная ли-

 

о

 

 

 

 

нией jc3+

t/3= l

и осями

координат.

 

3513.

Найти

среднее

значение функции z — \2 — 2x — 3y в об­

ласти, ограниченной прямыми 12 —2лс — Зу= 0, х = 0,

у = 0.

3514.

Найти

среднее значение функции z = 2x + y в треуголь­

нике, ограниченном осями

координат и прямой х-\-у = 3.

3515.

Найти

среднее значение функции г = х

6у в треуголь­

нике, ограниченном прямыми у = х,

у = Ьх и х — \.

3516.

Найти

среднее

значение

функции z =

У R2 — х2 — у2

в круге

x2+ y 2^ R 2.

 

 

 

s 3. ИНТЕГРАЛЫ В ПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТАХ

217

Тр о й н о й и н т е г р а л

Взадачах 3517— 3524 вычислить интегралы:

 

1

2

 

3

 

 

 

 

 

а

Ь

с

 

3517.

[dx\dy\dz.

 

 

3518.

$ d x \dy j (x + y + z)dz.

 

o

o

o

 

 

 

 

 

 

0

0

0

 

 

a

x

 

у

 

 

 

 

 

a

x

xy

 

3519.

\dx\dy^xyzdz,

 

3520.

^dx^dy $ x3y3z dz.

 

 

t — 1

e— x — 1

x + y + e

 

 

 

 

 

 

3521.

{

*

 

(

 

dy

|

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx du dz

 

^ — область, ограниченная

плоско-

 

 

Q

(X+ y -|-г+ 1)3'

 

 

 

0,

2

= 0,

x +

г/+г = 1.

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

стями x =my =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3523.

^^xydxdydz,

£2 — область,

ограниченная гиперболиче-

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

//= 1 H Z =

0 ( Z ^ 0 ) .

ским параболоидом z = xy и плоскостями х +

3524.

SSS ycos(z~\-x)dxdydz,

Q — область, ограниченная ци-

 

 

о

_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

линдром y = Y x

и плоскостями

г/ — 0,

z = 0

и х + г = л/2.

§3. Интегралы в полярных, цилиндрических

исферических координатах

 

 

 

 

 

 

Д в о й н о й и н т е г р а л

 

 

 

В

 

задачах

3525—3531

перейти

в

двойном

интеграле

$ J / (х,

y)dxdy

к полярным координатам р

и <р (х = р cos <р, у =

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= psin«p), и расставить пределы интегрирования:

 

 

3525.

D круг:

1)

х2+

у2

 

/?2;

2) х2+ у2«г: ах\ 3) х2-\-tf^ b y .

3526.

D область,

ограниченная окружностями

х2 + у1 = 4х,

х2 + у* = 8х и прямыми у = х

и у = 2х.

 

 

 

 

 

3527.

D область,

являющаяся

общей

частью

двух

кругов

 

 

 

 

и r2+j/2< l)}(.

 

 

прямыми у = х, у = 0 и х = 1.

3528.

D область, ограниченная

3529.

D меньший

из

двух

сегментов,

на

которые

прямая

х + у =

2

рассекает

круг х2 -j- у1==s 4.

 

 

 

 

 

 

3530.

D внутренняя

часть

правой

петли

лемнискаты Бер­

нулли

(х2 + у2)2 = а2 (х2у2).

 

 

 

 

 

 

 

у ^ 0 ,

3531.

D область,

определенная

неравенствами x;s=0,

(х2+

у2)3с

4а2х2у2.

 

 

двойные

интегралы

преобразовать к по­

В

задачах

3532— 3535

лярным

координатам:

 

 

 

 

 

2R

 

 

 

 

 

 

 

К

VR‘ -X ‘

 

 

 

 

 

 

V'lRy—y1

 

3532.

J

dx

J

/ (х, у) dy.

 

3533.

$ dy

j

/ (x,

у) dx.

0

0

R/2

0

2 1 8 ГЛ. XII, МНОГОМЕРНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ И КРАТНОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

 

 

 

R

V R 2 - *

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3534.

$ 4 *

$

/ (*2 + У2) dy.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

V«*—

 

 

 

 

 

 

R / V 1 + й*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8535.

 

j

* j j ( £ ) < i y +

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

О

о

 

 

 

Я / / 1

+ « !

 

О

 

 

 

В

задачах 3536— 3540 с помощью перехода к полярным коор­

динатам вычислить двойные

интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

YR1—х»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3536.

$ dx

J

In (1 + х2 +

у2) dy.

 

 

 

 

 

 

3537.

$ $ /

 

 

dx dy,

где

область

D

определяется

нера-

 

 

 

D

 

 

 

 

 

y^ Q .

 

 

 

 

 

 

 

венствами х* + У2;®£1» xSsQ ,

 

 

 

 

 

 

 

3538.

^ ( h — 2x — 3y)dxdy,

где

D —круг х2+ у 2*^1Р.

 

3539. \ \ У R2 — x* — у2 dx dy, где D — круг

x2 - f

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3540.

^ J

arctg у

dx dy, где

D — часть

кольца

 

 

 

 

 

 

х2 + 1 / ^

1,

x2+

f ^

9,

 

 

 

?/<xVr3.

 

 

3541.

 

Показать, исходя из геометрических соображений, что

если

декартовы

координаты

 

преобразовать

по

формулам

х =

= а р costp,

«/ = 5psin ф

и Ь постоянные), то

элементом пло­

щади будет

 

 

 

da = abpdpd(p.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В задачах 3542—3544, используя результат

предыдущей за­

дачи

и выбрав

подходящим образом а

и Ь, преобразовать двой­

ные интегралы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3542.

$$/(* . y)dxdy,

где

 

область

D

ограничена

эллипсом

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3543.

\\f(x,

у) dx dy, где

D — область,

ограниченная линией

(*2 +

f )2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3544.

£ |* f(^/~4 ^

 

dx dy, где D —часть эллиптического

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кольца,

ограниченная

эллипсами ^

 

 

1,

^

^ =

1

и ле­

жащая

в

перром квадранте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ 3. ИНТЕГРАЛЫ В ПОЛЯРНЫХ КООРДИНАТАХ

 

 

 

2 t9

3545.

Вычислить

 

интеграл

 

tydxdy,

 

где £>— область,

огра-

ниченная эллипсом

х? .

&

 

и

лежащая

в

первом

квадранте.

^ +

 

 

 

3546.

Вычислить интеграл $ \ V xydxdy, где D область, огра-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ниченная линией

 

 

 

 

 

~

и лежащая в первом квадранте.

 

 

 

 

 

 

Т р о й н о й и н т е г р а л

 

 

 

 

 

В

задачах

3547— 3551

перейти

в

 

тройном

интеграле

Ш / ( * . у, z) dxdydz

к

цилиндрическим

координатам р,

ср, г

а

 

 

г/ = р sin ф,

2= 2)

или

сферическим координатам р, б,

(x= p coscp ,

<р ('JC= р cos ф sin 6,

г/ =

р sin ф sin 0,

 

г =

pcosQ)

и расставить

пре­

делы интегрирования:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3547.

Я — область,

находящаяся в первом октанте и ограничен­

ная

цилиндром

зР+ tf — R2 и

плоскостями

2= 0,

2 = 1 ,

у — х и

y = x V 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3548.

Я — область,

ограниченная цилиндром х2+ у2 = 2х,

пло­

скостью

2= 0

и параболоидом z — x2 + y2.

 

 

 

 

 

 

 

3549.

Я — часть

шара

д^+ ^ + г 2^ / ? 2,

лежащая

в

первом

октанте.

 

 

 

 

 

 

 

з

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3550. Я — часть

шара

 

 

 

 

 

лежащая

внутри ци­

линдра (х24- у2)2= R2 (х2— г/2)

(х ^ О ).

х2-\-у*-Yг* ^

R2

 

х2+

3551. Я —общая

часть

двух

шаров

и

+ y2 + ( z - R ) 2^ R 2.

 

 

 

 

 

 

 

интегралы с помощью пере­

В задачах 3552—3556 вычислить

хода

к цилиндрическим

или

к сферическим координатам:

 

 

 

 

1

 

Y l —x*

 

а

 

 

 

 

2

У2х— х*

а _ _ _ _

 

3552. \dx

 

5

dy\dz.

 

3553.

^dx

$

 

 

dy\zV x2-\-tj*dz.

 

 

0

 

У«а—х2

 

0

 

 

___

 

о

о

в

 

 

 

 

 

 

Я

 

 

 

У Нг—х2—у‘

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3554.

J

dx

J

 

 

dy

 

$

 

(х2+ if) dz.

 

 

 

 

 

 

— л

 

 

 

_______0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Y i -

X1

У 1 —хгy'a

___________

 

 

 

 

 

 

 

3555.

\dx

\

dy

 

 

$

У x2 + y2 + z2 dz.

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3556. ^l\(x2 + y2)dxdydzt

где

область

Я

определяется

нера­

венствами 2^

0,

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d x d y d z --------- ^

рде

й _

ш а р

х 2 + у г +

г г ^

и

 

3557 •ш У ^ + у 2+ ( г - 2)2‘

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3558.

 

 

 

 

dxdydz

 

,

где

Я — цилиндр

х%+

 

1,

ф У jp + jP + k - * )2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

220 ГЛ. XII, МНОГОМЕРНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ И КРАТНОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

§4. Применение двойных и тройных интегралов

Об ъ е м т е л а . 1

Взадачах 3559—3596 найти двойным интегрированием объ­ емы тел, ограниченных данными поверхностями (входящие в усло­ вия задач параметры считаются положительными):

3559. Плоскостями координат, плоскостями х = 4 я <f=4 и параболоидом вращения z = x2 + tf-{-1.

3560. Плоскостями координат, плоскостями х = а, у = Ь и

эллиптическим параболоидом 2= ^ + ^ -

3561. Плоскостью ~ - + у + ^- = 1 и координатными плоско­

стями (пирамида).

 

у —0,

2= 0, 3x+i/ = 6,

 

 

 

3562.

Плоскостями

3x + 2i/= 12

и

x-\-y-\-z = 6.

 

 

 

 

 

 

3563.

Параболоидом вращения z = х2 + у2, координатными пло­

скостями

и плоскостью х + у = 1.

 

 

 

3564.

Параболоидом

вращения г — х2-\-\^ и плоскостями г = 0,

у = 1, у = 2х и у = 6 —х.

 

у = 2 У х и плоскостями г = 0

 

3565.

Цилиндрами

у = У х ,

и

x + z = 6.

Координатными плоскостями, плоскостью 2х-\-Зу—12= 0

3566.

и цилиндром г — ф/2.

2= 9 1/®,

 

 

 

 

3567.

Цилиндром

координатными

плоскостями

и

плоскостью 3.с + 4«/= 12

(i/SsO).

 

 

 

3568.

Цилиндром

2= 4 — х2,

координатными

плоскостями

и

плоскостью 2x + y = i

(ДС5гО).

 

 

 

 

3569.

Цилиндром 2i/ = x, плоскостями -£ + у

+ 4- =

1 и г = 0.

3570.

Круглым цилиндром радиуса г, осью которого

служит

ось ординат, координатными плоскостями и плоскостью ~ + -| -= 1.

3571.

Эллиптическим цилиндром Х^- + i/®= 1, плоскостями

2 =

е= 12 — 3* —4у И 2 = 1 .

х2+ у2 = R2 и x2 + z2 = R2.

 

3572.

Цилиндрами

 

3573.

Цилиндрами

х2

 

 

2 = 4 — 1/®, у = у и плоскостью 2= 0.

 

3574.

Цилиндрами

л^э

и плоскостью

2= 0

x2-\-y2 = R2, г = ^

(х ^ 0 ).

Гиперболическим параболоидом z = х2 — у2 и плоскостями

3575.

2 = 0,

А’= 3.

 

г = ху, цилиндром yt=>

3576.

Гиперболическим параболоидом

= У х

и плоскостями

x - f у = 2, у = 0 и 2 = 0.