Пример 18. Вычислить интеграл или доказать его расходимость.
(см. М-1540, стр.23–24).
Решение.
Так как оба предела стремятся к бесконечности, то они не существуют и поэтому, несобственный интеграл расходится (рис. 1).
|
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННОГО ИНТЕГРАЛА
Пример 19. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями ,
(см. М-1540, стр.24–25).
Решение. Первое уравнение определяет на плоскости прямую линию, второе – гиперболу (рис. 2).
рис. 2
Найдем их точки пересечения
Пример 20. Вычислить площадь области, ограниченной кривой, уравнение которой в полярной системе координат имеет вид ,
(см. М-1540, стр.26).
Решение.
Для построения кривой составим таблицу значений функции.
Таблица 2
0 | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 | 90 | 105 | 120 | 135 | 150 | 165 | 180 | |
3 | 2,55 | 1,5 | 0 | - | - | - | - | - | 0 | 1,5 | 2,55 | 3 |
Для значения будут повторяться в силу периодичности функции . Строим кривую по точкам (нижняя часть кривой симметрично достраивается) (рис. 3).
рис. 3
Заметим, что построенная фигура состоит из четырех равных частей, поэтому
|
ВЫЧИСЛЕНИЕ ДВОЙНЫХ ИНТЕГРАЛОВ
Пример 21. Вычислить двойной интеграл двумя способами, изменяя порядок интегрирования: , где D — область, ограниченная линиями , , (см. М-1540, стр.52–55).
Решение. Сделаем чертеж (рис. 4)
рис. 4
Выбирая внутреннее интегрирование по переменной , а внешнее по , получим:
.
Здесь внешний интеграл берется по переменной . Граничными точками этой переменной будут точки и , которые и определяют внешние пределы интегрирования. Внутренний интеграл берется по переменной . Пределы интегрирования для него будут являться функциями от , которые определяются из уравнений линий, ограничивающих область D снизу ( ) и сверху ( ). Следовательно,
Изменяя порядок интегрирования, разобьем область D на две части: пусть D1 — часть, лежащая ниже оси , а D2 — часть, лежащая выше оси . Тогда
.
Совпадение результатов подтверждает правильность вычислений.
.
ВЫЧИСЛЕНИЕ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ИНТЕГРАЛОВ
Пример 22. Вычислить криволинейный интеграл , если кривая АВ задана уравнением и (см. М-1540, стр. 57–58,формулы(16),(17),(18)).
Решение. Так как кривая задана явным уравнением , где , то вычисляем интеграл по формуле (16). Находим и
Пример 23. Вычислить криволинейный интеграл от точки М(1,1) до точки N(4,2) вдоль кривой .
Решение. Этот интеграл вычисляем по формуле (17)
Пример 24. Вычислить криволинейный интеграл , если кривая АВ задана параметрическими уравнениями: , , .
Решение. Кривая АВ есть часть эллипса с полуосями 3 и 2, находящаяся в первой четверти. Так как кривая АВ задана параметрически, то этот интеграл будем вычислять по формуле (18). Имеем
Замечание. Если в криволинейном интеграле путь интегрирования L разбит на несколько участков, например, на L1 и L2, то
= + .
Контрольная работа № 6
Дифференциальные уравнения
7. Найдите общее решение дифференциальных уравнений
7 .1. | a) ; b) ; c) . | 7 .2. | a) ; b) ; c) . |
7 .3. | a) ; b) ; c) . | 7 .4. | a) ; b) ; c) . |
7 .5. | a) ; b) ; c) . | 7 .6. | a) ; b) ; c) . |
7 .7. | a) ; b) ; c) . | 7 .8. | a) ; b) ; c) . |
7 .9. | a) ; b) ; c) . | 7 .10. | a) ; b) ; c) . |
7 .11. | a) ; b) ; c) . | 7 .12. | a) ; b) ; c) . |
7 .13. | a) ; b) ; c) . | 7 .14. | a) ; b) ; c) |
7 .15. | a) ; b) ; c) . | 7 .16. | a) ; b) ; c) . |
7 .17. | a) ; b) ; c) . | 7 .18. | a) ; b) ; c) . |
7 .19. | a) ; b) ; c) . | 7 .20. | a) ; b) ; c) . |
7 .21. | a) ; b) ; c) . | 7 .22. | a) ; b) ; c) . |
7 .23. | a) ; b) ; c) . | 7 .24. | a) ; b) ; c) . |
7 .25. | a) ; b) ; c) . | 7 .26. | a) ; b) ; c) . |
7 .27. | a) ; b) ; c) . | 7 .28. | a) ; b) ; c) . |
7 .29. | a) ; b) ; c) . | 7 .30. | a) ; b) ; c) . |
8. Найдите общее решение однородных дифференциальных уравнений.
8 .1 | a) ; b) ; c) . | 8 .2. | a) ; b) ; c) . |
8 .3. | a) ; b) ; c) . | 8 .4. | a) ; b) ; c) . |
8 .5. | a) ; b) ; c) . | 8 .6. | a) ; b) ; c) . |
8 .7. | a) ; b) ; c) . | 8 .8. | a) ; b) ; c) . |
8 .9. | a) ; b) ; c) . | 8 .10. | a) ; b) ; c) . |
8 .11. | a) ; b) ; c) . | 8 .12. | a) ; b) ; c) . |
8 .13. | a) ; b) ; c) . | 8 .14. | a) ; b) ; c) . |
8 .15. | a) ; b) ; c) . | 8 .16. | a) ; b) ; c) . |
8 .17. | a) ; b) ; c) . | 8 .18. | a) ; b) ; c) . |
8 .19. | a) ; b) ; c) . | 8 .20. | a) ; b) ; c) . |
8 .21. | a) ; b) ; c) . | 8 .22. | a) ; b) ; c) . |
8 .23. | a) ; b) ; c) . | 8 .24. | a) ; b) ; c) . |
8 .25. | a) ; b) ; c) . | 8 .26. | a) ; b) y″−12y′−36y=0; c) . |
8 .27. | a) ; b) ; c) . | 8 .28. | a) ; b) ; c) . |
8 .29. | a) ; b) ; c) . | 8 .30. | a) ; b) ; c) . |
9. Железнодорожная платформа массой m, выведенная из положения равновесия, совершает колебания в вертикальной плоскости под действием вынуждающей силы , где х — время. Найдите зависимость отклонения платформы от положения равновесия от времени, если сопротивление среды пропорционально скорости, с коэффициентом пропорциональности , а восстанавливающая сила рессоры, стремящаяся вернуть платформу в положение равновесия, пропорциональна величине отклонения, с коэффициентом пропорциональности . Считается, что в момент времени , , .
Таблица 3
№ | m | |||||
9.1 | 1 | -2 | 2 | |||
9.2 | 1 | -6 | 9 | 1 | ||
9.3 | 1 | -1 | 0 | 0 | 0 | |
9.4 | 1 | 2 | -3 | -0,3 | 1 | |
9.5 | 1 | 4 | 5 | 1 | -1 | |
9.6 | 1 | 0 | -4 | 0 | 0 | |
9.7 | 1 | 2 | 1 | 0 | 0 | |
9.8 | 1 | -3 | -4 | 4 | 0 | |
9.9 | 1 | 0 | -9 | -2 | 2 | |
9.10 | 1 | 5 | 0 | 1 | 0 | |
9.11 | 1 | -2 | 1 | 0 | 0 | |
9.12 | 1 | 0 | 4 | 0 | 0 | |
9.13 | 1 | 6 | -16 | 1 | 1 | |
9.14 | 1 | 3 | 0 | 0 | -1 | |
9.15 | 1 | -3 | -4 | 1 | 1 | |
9.16 | 1 | -6 | 13 | 0 | 0 | |
9.17 | 1 | 4 | 20 | 0 | 0 | |
9.18 | 1 | 1 | 0 | -2 | 1 | |
9.19 | 1 | 0 | -16 | 0 | 0 | |
9.20 | 1 | -4 | 5 | 0 | 0 | |
9.21 | 1 | 5 | -6 | 1 | -1 | |
9.22 | 1 | 3 | -4 | 0 | 0 | |
9.23 | 1 | 9 | 0 | 0 | 0 | |
9.24 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | |
9.25 | 1 | 7 | -8 | 1 | -1 | |
9.26 | 1 | -6 | 5 | 2 | 3 | |
9.27 | 1 | -25 | 0 | 3 | -1 | |
9.28 | 1 | 0 | 16 | 0 | 0 | |
9.29 | 1 | -5 | 4 | 0 | 0 | |
9.30 | 1 | 0 | 4 | 4 | 0 |
8. Дана система дифференциальных уравнений
С помощью характеристического уравнения найти ее общее решение.
Таблица 4
№ | a | b | c | d | № | a | b | c | d |
10 .1 | -1 | 5 | 1 | 3 | 10 .2 | -2 | 1 | -3 | 2 |
10 .3 | 6 | 3 | -8 | -5 | 10 .4 | 2 | -1 | -6 | 3 |
10 .5 | 2 | 5 | 1 | -2 | 10 .6 | 6 | -1 | 3 | 2 |
10 .7 | -7 | 5 | 4 | -8 | 10 .8 | -1 | 2 | -3 | 4 |
10 .9 | -1 | 1 | 2 | -2 | 10 .10 | -1 | -2 | 3 | 4 |
10 .11 | -1 | -2 | 1 | -4 | 10 .12 | -2 | 1 | 4 | 1 |
10 .13 | 3 | -2 | 1 | 0 | 10 .14 | 4 | 2 | 4 | 6 |
10 .15 | -5 | -8 | -3 | -3 | 10 .1 6 | 8 | -3 | 2 | 1 |
10 .17 | -4 | 2 | 4 | -2 | 10 .18 | 3 | 1 | 1 | 3 |
10 .19 | -3 | 6 | 2 | 8 | 10 .20 | 2 | 3 | 5 | 4 |
10 .21 | 2 | 1 | 3 | 4 | 10 .22 | 1 | 2 | 3 | 6 |
10 .23 | 1 | -1 | -4 | 1 | 10 .24 | 5 | 4 | 4 | 5 |
10 .25 | -1 | 8 | 1 | 1 | 10 .26 | 1 | -2 | -4 | 3 |
10 .27 | -2 | -3 | -1 | 0 | 10 .28 | 1 | -2 | -1 | 0 |
10 .29 | 1 | -1 | -4 | 4 | 10 .30 | 3 | -2 | 2 | 8 |
Примеры решения заданий контрольной работы № 6
Дата: 2018-11-18, просмотров: 462.