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Сборник задач по высшей математике 2 том

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1

 

X2

 

 

 

e

lnx

3.1.51.

I

dx

I

fdy.

3.1.52.

I

dx

I

fdy.

 

0

 

x3

1-x2

 

1

 

0

 

 

1

 

 

 

2".

sinx

3.1.53.

Idx

 

fdy.

3.1.54.

Idx

I

fdy.

 

-1

 

 

I

 

0

0

 

 

 

-~

 

 

 

4

 

12x

 

 

2a

 

v4aX

3.1.55.

I

dx

I

fdy.

3.1.56.

Idx

 

fdy.

 

 

 

3x2

 

 

 

 

I

 

0

 

 

0

y2ax-x2

 

1

 

3x

 

 

1

 

1-y

 

 

3.1.58.

 

 

 

fdx.

3.1.57.

I

dx

Ifdy.

I

dy

 

 

 

I

 

0

 

2x

 

 

0

 

_J1y2

 

a

 

y'(T-X2"

 

 

1

 

y2/2

3.1.59.

I

dx

 

fdy.

3.1.60.

I

dy

 

fdx.

 

 

 

a2

I

 

 

I

 

0

 

_ x2

 

0

 

J3y2

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

y2ax-x2

 

 

 

 

 

3.1.61.

I

dx

fdy.

 

 

 

 

 

 

a/2

 

I

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

B'bt"l,UC.I/,Umb

aeo1i1t'bte U1tme2pa.l/,'bt:

 

 

 

 

3.1.62.

I I

X sin (x + y) dxdy, eCJIH D: 0 ~ x ~ 7r, 0 ~ Y ~ ~.

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.63.

II x 2y COS(xy2) dxdy, eCJIH D: 0 ~ x ~ ~, 0 ~ y ~ 2.

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.64.

II(X3+y3) dxdy, r.n:e D OrpaHHqeHaJIHHHHMH x-2y = 0, x-y = 0,

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X = 4.

 

 

 

 

 

 

3.1.65.

 

 

x-y

D OrpaHHqeHaJIHHHHMH x = 0, y = 0, x = 1,

i.Y --""-::-3 dxdy, r.n:e

 

D

(x + y)

 

 

 

 

 

 

y=l.

 

 

 

 

 

 

3.1.66.

II y2 sin x dxdy, r.n:e D OrpaHHqeHa JIl'(HHHMHx = 0, y = 0, x = 7r,

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y = 1 + cosx.

 

 

 

 

 

3.1.67.

II y 2 sin2 xdxdy, r.n:e D OrpaHHqeHa JIHHHHMH x = -~, y = 0,

D

x=~,y=3cosx.

3.1.68.II (x + y3) dS.

1:(x:(2

O:(y:(2

3.1.69. II x: dxdy, r.n:e D OrpaHHqeHa JIHHHHMH x = 2, y = x, y = l.

D Y

140

3.1.70.

II xydxdy, r.n;e D - TpeyrOJIbHHK ABC C BepIIIHHaMHj A(O,O),

 

D

 

B(l,O), C(O, 1).

3.1. 71.

II y dxdy, r.n;e D OrpaHHGeHa JIHHHaMH y = 0, y = </X, y + x = 2.

 

D

Hatimu UHmeepa.n.bHoe cpeaHee 3Ha",eHue aaHHoti tjjYH'K:V,UU f(x, y) 6 Y'K:a3aHtwti o6.n.acmu D:

3.1.72.

f(x, y) = eX+Yj D -

KBa.u;paT °~ x ~ 1, °~ y ~ 1.

3.1.73.

f(x,y) = sin2 sin2 Yj D - KBa.u;paT °~ x ~ 11', °~ Y ~ 11'.

3.1.74.

f(x,y)

= x 2 +

2y2 +

Xyj 06JIaCTb D OrpaHHGeHa JIHHHaMH x = 0,

 

y = 0,

x + y =

1.

 

 

3.1.75.

f(x,y) = cos(x+y)j 06JIaCTbD OrpaHHGeHaJIHHHaMH x = 0, y = 11',

 

Y =x.

 

 

 

 

KOHTponbHble Bonpocbl 1ft 60nee CnO)l(Hble SaAaHlftR

3.1.76.

IIpHBecTH npHMepbI <PYHKI.I.HH

f(x, y), .n;JIa KOTOPOtt <popMYJIa H3

 

TeopeMbI 0 cpe.n;HeM

3HaGeHHH

BepHa .n;JIa JIlo6ott TOGKH Mo H3

06JIaCTH D.

°He-

3.1. 77. IIoGeMY B onpe.n;eJIeHHH .n;BottHoro HHTerpaJIa YCJIOBHe d -+

JIb3a 3aMeHHTb YCJIOBHeM n -+ oo?

 

3.1.78.KaK MO)KHO C nOMOrn;blO .n;BottHoro HHTerpaJIa Bblpa3HTb o6beM Te-

 

JIa, OrpaHHGeHHOrO cBepxy nOBepxHocTblO Z = f (x, y), a CHH3Y -

 

nOBepxHocTblO Z

=

g(x, y), 3a.u;aHHbIX Ha O.n;HOtt H TOtt )Ke o6JIa-

 

CTH D? [<DYHKI.I.HH f(x, y) H g(x, y) HenpepbIBHbI H f(x, y) ~ g(x, y)

 

T/(x, y)

ED].

 

 

 

 

2

 

J4 -;x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1. 79.

I

dx

 

 

fdy.

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

-2

 

 

R

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

- 2 -

 

 

 

 

1

 

W

fdy + I

2

 

I-v4x-x2-3

3.1.80.

I

dx

I

 

 

dx

fdy.

 

 

 

0

 

 

 

 

I

 

0

 

 

1

 

 

0

 

4

 

V4X-X2

 

 

 

3.1.81.

I

dx

 

I

fdy.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

-x

 

 

 

cosy

 

0

 

y+l

1<

3.1.82.

Idy

 

I

fdx + I

dy

I fdx.

 

-2

 

-1

0

 

-1

141

IIpeocma6um'b 6 6UOe n06mOpH'btX 060iJ.HOiJ. UHmeepa.ll

II !(X, y) dxdy,

D

ec.llu o6.11acm'b D OepaHU"teHa .IIUH'l.I.RMU:

3.1.83.y = _x2 + 3x, y = ~x.

3.1.84.y = 1 + sin x, y = -1, x = 0, x = 211'.

3.1.85.x 2 + y2 = 2a2, x 2 = ay (a> 0).

3.1.86.x 2 + y2 = ax, x 2 + y2 = 2ax, y = 0 (a> 0).

3.1.87. II (x + y) dxdy, D orpaHlPieHa JIHHlUlMH x = 0, y = x 2 + 2x - 3"

D

2y = 3x.

3.1.88.II xydxdy. 3.1.89. II (2x 2y-xy2)dxdy.

 

(x_2)2+y2~1

O~x~l

 

 

y~O

 

2~y~3

3.1.90.

II ~: dxdy, D OrpaHH'IeHaJIHHHj[MH y = lx, y = Vi, x = 1.

 

D

Jf

 

 

3.1.91.

 

dxdy

 

 

Ja2 - x2 _

y2'

 

x2+y2~a2

 

 

 

3.1.92.

II(x2 + y) dxdy, D OrpaHH'IeHaJIHHHj[MH x - 2y = 0, 2x - y = 0,

D

xy = 2.

OqeHUm'b UHmeepa.ll'bt:

3.1.93.II (x 2 + 4y2 + 10) dxdy.

 

X2+y2~9

 

II (x+y+xy)dxdy.

3.1.94.

II

(x 2 + y2) dxdy. 3.1.95.

 

3Ixl+4lyl~12

 

1~x~2

 

 

2~y~3

 

II

 

3.1.96.

(l-x 2 - y 2)dxdy.

 

(x-l)2+(y-l)2~1

IIo"teMY OaHH'bte o6oiJ.H'bte UHmeepa.ll'bt 3a6UCJlm om nop.Ro'K:a UHmeepup06a- H'l.I.R?

3.1.97. II (:: -2;a3)e-;2 dxdy.

O~x~l

O~y~l

142

IJ(u, v)1 -
I!YJIl'I).reoMeTpH'IeCKHIJ(u, v)1 dudv
l!a3bIBaeTCl'IR",o6ua'ltOM npeo6pa306a'ltUR

3.1.98.

§2. 3AMEHA nEPEMEHHblX B ABO~HOM

VI HTErPAJ1 E

PacCMOTPHM ,n;BOil:HOil: HHTerpaJI

!!/(x,y)dXdy

D

B rrpl'IMoyrOJIbHbIXKoop,n;HHaTax (x, y). IIpe,n;rroJIO)KHM, 'ITOrrepeMeHHbIe X H Y l'IBJIl'I- IOTCl'I<PYHKIJ;Hl'IMH,n;BYX rrepeMeHHbIX U H V, T. e. X = X(U, V), y = y(U, V), H 3TH <PYHKIJ;IUI HerrpepbIBHbI BMeCTe CO CBOHMH '1aCTHbIMHrrpOH3BO,n;HbIMH rrepBOrO rrOpl'l,n;Karro

U H V B HeKoTopoil: 3aMKHYToil: 06JIacTH G rrJIOCKOCTH Ouv. IIpe,n;rroJIO)KHM TaK)Ke, QTO 3TH <PYHKIJ;HH B3aHMHO O,n;H03Ha'iHOH HerrpepbIBHO oTo6p~aIOT 06JIaCTb G Ha 06JIaCTb D.

Tor,n;a HMeeT MeCTO paBeHCTBO

!!/(x, y) dxdy = !!/[x(u, V), y(u, V)] 'IJ(u, v)1 dudv, r,n;e

D

G

 

 

ax

ax

 

au

av

 

J = J(u, v) =

ay

 

ay

 

au

av

G B D (rrpe,n;rrOJIaraeTCl'I, 'ITOorrpe,n;eJIHTeJIb J, Ha3BaHHbliI: B '1eCTbHeMeIJ;KOrO MaTeMaTHKa .HKo6H, BCIO.n;y B G OTJIH'IeHOT

BbIp~aeT 3JIeMeHT IIJIoru;a,n;H B 06JIacTH G, a K03<P<PHIJ;HeHT H3MeHeHHl'I3JIeMeHTa rrJIoru;a.n;H G rrpH npeo6pa30BaHHH

B 3JIeMeHT rrJIoru;a,n;H D.

Koop,n;HHaTbI ( u, v) Ha3bIBaIOTCl'I ",pu60.aU'lte'it'lt'bl.MU ",oopiJU'ltamaMU TO'lKH

(x,y), rrOCKOJIbKY ypaBHeHHl'Ix(u,v) = const H y(u,v) = const rrpe,n;CTaBJIl'IIOTHeKOTopbIe JIHHHH, Boo6ru;e rOBOpl'l,KpHBble, B 06JIacTH G.

HHTerpaJI

!!/[x(u,v),y(u,v)] 'IJ(u,v)ldudv

G

l!a3bIBaeTCl'I,n;BOil:HbIM HHTerpaJIOM B KPHBOJIHHeil:HbIx Koop,n;HHaTax.

IIpocTeil:mHM H B~Heil:mHM '1aCTHbIM CJIY'IaeM KPHBOJIHHeil:HbIX Koop,n;HHaT aBJIl'IIOTCl'IrrOJIl'IpHble Koop,n;HHaTbI (T, 'P). OHH CBl'I3aHbI C rrpl'lMoyrOJIbHbIMH Ko-

143

op.n;HHaTaMH cpOpMyJIaMH X

= rcos<p,

y = rsin<p (r ~ 0,

0 ~ <p < 271") . .HKo6HaH

npeo6pa30BaHHH B 3TOM CJIy'laepaBeH

 

 

 

 

 

ax

ax

 

 

 

 

J(r, <p) =

or

a<p

= IC?S <p

-rsin <pI

=r

,

 

ay

ay

sm<p

rcos<p

 

 

or

a<p

 

 

 

 

a dxdy = r drd<p - 3JIeMeHT nJIOw;a.n;H B nOJIHpHblX Koop.n;HHaTax.

I1PH 3TOM HMeeT MeCTO cpopMyJIa 3aMeHbI nepeMeHHblX B .n;BOil:HOM HHTerpaJIe npH nepexo.n;e K nOJIHpHblM Koop.n;HHaTaM

IIf(x, y) dxdy = IIfer cos <p, rsin <p) rdrd<p.

D G

K nOJIHpHblM Koop.n;HHaTaM oco6eHHO y.n;06HO nepexo.n;HTb B Tex CJIy'laHX,KO- r.n;a 06JIacTb HHTerpHpOBaHHH Kpyr HJIH '1aCTbKpyra. PaCCTaHOBKa npe.n;eJIOB H BbI'IHCJIeHHe.n;BotlHoro HHTerpaJIa B KPHBOJIHHetlHblx Koop.n;HHaTax BblnOJIHHeTCH

aHaJIOrH'IHOCJIy'l8.IOnpHMoyrOJIbHblX Koop.n;HHaT.

3.2.1. BhI'IHCJIHTh.n:BOttHOtt HHTerparr

II(2x + y) dxdy

D

 

no 06JIaCTH D, OrpaHH'IeHHottnpHMhIMH y = 2x -

3, y = 2x + 5,

a

y = -x + 7, y = -x-l.

 

06JIacTh D - naparrJIeJIOrpaMM ABCK (pHC. 19 a).

XOTH no.n:hIHTe-

rparrhHM <PYHKIJ.HH H 06JIaCTh HHTerpHpOBaHHH npOCThI, BhI'IHCJIeHHe.n:aHHOro HHTerparra B npHMoyroJIhHblX Koop.n:HHaTax .n:OCTaTO'lHOrpOM03.n:KO (y6e-

.n:HTeCh caMoCTOHTeJIhHo). 3aMeTHB, 'ITOypaBHeHHH npHMhIX MO)KHO 3anHcaTh B BH.n:e y - 2x = -3, y - 2x = 5, y + x = 7 H Y + X = -1, nepett.n:eM K HOBhIM Koop.n:HHaTaM, .n:JIH '1ero0603Ha'lHM

IIMeeM

{U=y-2X,

 

{

 

u v

oTKy.n:a

x:: 3 :v3'

v = y + x,

 

 

Y -

3 +

 

 

 

ax

ax

1

1

 

au

av

-3

3

1

J=

ay

1

2

-3'

ay

T. e. IJI = l.

au

av

3

3

 

 

B HOBOtt CHCTeMe Koop.n:HHaT

(u, v)

06JIaCTh G OrpaHH'IeHa

npHMhIMH u =

-3, u = 5, v =

-1, v = 7, T. e. npe.n:CTaBJIHeT co6ott npHMQ-

yroJIhHHK (pHC. 196), a no.n:hlHTerparrhHM <PYHKIJ.HH paBHa

 

2x + y = 2 (-!! + Q) + (!! + 2v) = -!! + 1v

 

3

3

3

3

3

144

y

v

C1 "...,.,.,.,.,.,.,.,.,.,7;,.,.,.,.===K1

_all!III!III! I!I!II!I!!1!!11!5 u

-1

6

Puc. 19

OTMeTHM, 'ITOnepBaJI CHCTeMa q,0PMYJI, HanHCaHHaJI BbIwe, npeo6pa3yeT napaJIJIeJIOrpaMM ABCK B npHMoyrOJIbHHK A1 B1C1 K 1 , BTOPaJI CHCTeMa - Hao6opOT, npeo6pa3yeT npHMoyrOJIbHHK A1 B1C1 K 1 B napaJIJIeJIOrpaMM ABCK. IIpH 9TOM BH)J.HO, 'ITOHanpaBJIeHHe o6xo)J.a BepWHH o)J.HoA q,HrYPbI COOTBeTcTByeT npOTHBOnOJIO)KHOMY HanpaBJIeHHIO o6xo)J.a BepWHH

.ll:pyroA. lIMeHHo n09TOMY J < O. IIepexo)J.HM K BbI'IHCJIeHHHM:

 

II (2x+y) dxdy = II (-~ + ~v)·ldudv = ~

I5du

I(7

-u+4v) dv =

ABCK

A1B1C1Kl

 

-3

-1

 

 

 

5

7

5

 

 

 

 

 

= ~ Idu( -uv + 2V2)1_1 = ~

1[(-71.1. + 98) -

(1.1. + 2)]du =

 

 

-3

 

-3

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

5

 

 

 

=1 !(-8u+96)du=1(-4u2+96u)1

= 704 . •

 

 

9

9

 

 

-3

9

 

 

-3

 

 

 

 

 

3.2.2. BbI'IHCJIHTb

 

 

 

 

 

 

 

I = II xydxdy,

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

r,n:e D -

06JIacTb, OrpaHH'IeHHaJI KpHBbIMH y2

=

4x, y2

= 9x,

a

xy = 1,

xy = 5.

 

 

 

 

 

06JIaCTb D H306paJKeHa Ha pHC. 20 a. 3aMeTHM, 'ITOpaCCTaBHTb npe)J.e-

JIbI HHTerpHpOBaHHH B HCXO)J.HOM HHTerpaJIe He npOCTO, o,n:HaKO no,n:xO)J.HIUaJI 3aMeHa nepeMeHHbIx n03BOJIHeT CBeCTH 9TOT HHTerpaJI K HHTerpaJIY no npHMoyrOJIbHHKy.

BBe,n:eM HOBbIe nepeMeHHbIe 1.1.

H V npH nOMOIUH paBeHCTB y2 = ux, xy = V.

BbIpa3HM OTCIO,n:a nepeMeHHbIe x

H y '1epe31.1. H v: x =

3W

=

VUv·

VU' y

145

y

 

v

 

x

:::::.IU

a

4

9

 

6

Puc. 20

oTKy.n;a, C Y'leTOMTOro, 'ITOx > 0 Ha 06JIacTH D, a 3Ha'lHT,u= ~2 > 0,

HMeeM IJ(u,v)1 = 3~'

TaKHM 06pa30M, HCXO.n;Hblft HHTerpaJI B nJIOCKOCTH Ouv HMeeT BH.n;

II \R:. VUV· 3~dudv = ill *dudv.

G G

rpaHHu;a 06JIacTH G onHCbIBaeTCH JIHHHHMH u = 4 (TaK KaK o.n;Ha H3 <popMyJI npeo6pa30BaHHH HMeeT BH.n; y2 = ux, TO JIHHHH y2 = 4x B nJIOCKOCTH

Oxy COOTBeTcTByeT JIHHHH u = 4 B nJIOCKOCTH Ouv), u = 9, v = 1, v = 5

(pHc.206).

IIo9ToMY 06JIacTb G HMeeT BH.n; 4 ~ u ~ 9, 1 ~ v ~ 5 (T. e. npe.n;CTa-

BJIHeT co6oft npHMoyroJIbHHK), a npe06pa30BaHHblft HHTerpaJI BbI'IHCJIHeTCH HaMHoro npome:

 

 

95'

 

I = 1 If '!!. dudv = 1 I du I v dv = lIn u 1v215 = 8In

~.

 

 

 

9

 

3 u

3

u

3 421

2

G

4

 

1

 

B'bt6uPaJI noaxoaJlt,que 3a.MeH'bt nepe.MeHH'btX, 6'bt"tUC,/I,Umb a6011H'bte uHmeepa- ,/I,'bt, 3aaaHH'bte 6 npJl.Moyeo,/l,bH'btX 'lCOOpaUHamax:

3.2.3.

II(y-x) dxdy, r.n;e D OrpaHH'IeHaJIHHHHMHy = -iX+5, y = x+l,

 

D

7

 

1

 

y = x - 3, y = -"3x +"3'

3.2.4.

II dxdy, r.n;e D -

napaJIJIeJIOrpaMM co CTopOHaMH Ha npHMbIX

D

y = x, y = x + 3, y = -2x + 1, y = -2x + 5,

146

3.2.5.

II .jXy dxdy, r.n;e D OrpaHH'ieHaKpHBbIMH

y2

= ax, y2 = bx,

 

D

 

 

 

 

xy = p, xy = q (0 < a < b, 0 < p < q).

 

 

3.2.6.

II(x+y) dxdy, r.n;e D OrpaHH'ieHanpHMbIMH x+y = 4, x+y = 12

 

D

 

 

 

 

H napa6oJIoit y2 = 2x.

 

 

3.2.7.

BbI'iHCJIHTbHHTerpaJI

 

 

 

 

I = II Jr4a--:2:---x2~_-y~2dxdy,

 

 

 

 

D

 

 

 

r.n;e D -

Kpyr x 2 + y2 ~ 2ax.

 

 

o CTPOHM Kpyr x 2+y2 ~ 2ax pa,nHyca a C u:eHTpOM B TO'iKe(a, 0) (pHC. 21).

Ilo.n;bIHTerpaJIbHM

¢YHKU:HH 'ieTHM no nepeMeliHoit

y

(T.e. f(x, -y) =

=f(x, y)), a 06JIacTb HHTerpHpoBaHHH CHMMeTpH'iHaOTHOCHTeJIbHO OCH Ox.

Il09ToMY MO}l{HO BbI'iHCJIHTbHHTerpaJI TOJIbKO no BepxHeMY nOJIyKpyry H

pe3YJIbTaT y.n;BOHTb:

I = 2 IIJ 4a2 - x 2 - y2 dxdy.

D/2

x p

Puc. 21

IIepexo.n;HM K nOJIHpHbIM Koop.n;HHaTaM x = r cos cp, y = r sin cpo ,nJIH

y.n;06cTBa paCCTaHOBKH npe.n;eJIOB B nOJIHpHbIX Koop.n;HHaTax COBMeCTHM noJIHpHyIO cHcTeMY C npHMoyroJIbHoit TaK, KaK 9TO nOKa3aHO Ha pHC. 21. To- r.n;a nOJIyKpyr D /2 B nOJIHpHbIX Koop.n;HHaTax 3a,naeTCH CHcTeMoit HepaBeHcTB

o~ cp ~ ~, r

~ 2a cos cp, no.n;bIHTerpaJIbHM ¢YHKU:HH npHMeT BH.n; v'4a2 - r2,

a dxdy = r drdcp. TaKHM 06pa30M,

 

2a cos <p

 

 

I

J 4a2 -

r2 . r dr =

o

o

 

 

 

 

2a cos <p

 

 

I

J4a2 - r2. (-~) d(4a2 - r2) =

o o

147

 

= - i

7r/2

 

 

 

 

 

1[(4a2 - 4a2 cos2 <p) ~ - (4a2 ) ~] d<p =

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

7r/2

 

 

 

 

 

 

7r/2

 

 

1[(4a2sin2<p)~ -8a3 ]d<p= i

1(8a3 -8a3 sin3 <p)d<p=

 

o

 

 

 

 

 

 

0

 

 

3

 

 

0

 

7r/2

<p) d(COS<P)] = l;a (~- i)· •

 

 

 

 

1(1-cos

 

16

3 [

<p

17r/2

+

 

2

 

3

 

= - a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

3.2.8.

11

Jx2 + y2 dxdy.

3.2.9.

11

Jl - x 2 - y2 dxdy.

 

z2+y2~a2

 

 

 

 

 

z2+y2~1

 

 

11

 

 

 

 

 

 

3.2.10.

 

sin Jx 2 + y2 dxdy.

 

 

 

7r2~z2+y2 ~47r2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

~

3.2.11.

BbI'U[CJIHTbnOBTopHblit HHTerpa.rr I

= 1dx

1 ez2 +y2 dy.

o 0

Q CHaT.Ja.rra npeo6pa3yeM nOBTopHbIit HHTerpa.rr B .n;BOitHoit:

1= ii eZ 2+ Y2 dxdy,

r.n;e D:

{O ~ X

~ a,~_~

D

 

o~ y ~ ..ja2 - x 2

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

a .............................................

 

 

 

.:::::!:!:::!.!:!..:!.~!:!:::::.:.:!:::!

 

 

 

:::::::::m:m:::m:::::::::::t::::t

cp

 

 

 

6

 

 

Puc. 22

 

 

 

06JIacTb HHTerpHpoBaHH8

npe.n;cTaBJI8eT

co6oit

T.JeTBepTb Kpyra

(pHC. 22 a), n09TOMY y.n;06HO nepeitTH K nOJI8pHbIM Koop.n;HHaTaM (r, <p). ITo- JI8pHyIO cHcTeMY Koop.n;HHaT H306pa3HM TaK)Ke B BH.n;e np8MoyrOJIbHoit

(pHC. 22 6). Tor.n;a 06JIaCTb G B CHCTeMe Koop.n;HHaT Or<p onpe.n;eJI8eTC8 CH-

cTeMoit HepaBeHCTB

 

{o~ <p ~ ~,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T. e. G -

 

 

 

 

 

o~ r ~ a,

 

 

 

 

 

 

 

np8MoyroJIbHHK. Y'lTeMTaK)Ke, GTO no.n;bIHTerpa.rrbHa8 <PYHKIJ.H8

HMeeT BH.n; er

2{

2 .

2)

= er

2

CJIe.n;OBaTeJIbHO,

 

 

 

 

 

 

cos cp+sm

cp

.

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

7r/2

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

2

17r /2

1

21

o=~(ea

2

-1) .

1=

 

er\drd<p =

d<p

errdr=<po

.'2er

 

 

 

G

 

 

 

o

0

 

 

 

 

 

 

 

 

148

 

 

Ja2 _ y 2

 

3.2.12.

 

I

Ja2 -

y2 - X 2dx.

 

o

~

 

 

3.2.13.

II J X 2 + y2 - 9 dxdy, D - KOJIbI.J,O, OrpaHlf'ieHHOeOKPJ)KHOCTjI-

 

D

 

 

 

 

MH X 2 + y2 = 9 H x 2 + y2 = 25.

 

a

Ja2 _ y 2

 

3.2.14.

Idy

I

Ja2 - x2 _y2dx.

 

o

0

 

 

3.2.15.

II (x 2 + y2) dxdy,

r.n:e 06JIacTb D OrpaHH'ieHa OKPY)KHOCTjlMH

D

x2 + y2 = ax, x2 + y2 = 2ax H OCblO Ox (y ~ 0).

3.2.16.BbI'iHCJIHTb

I = II xJx2 +y2dxdy,

D

r.n:e D - 06JIacTb, OrpaHH'ieHHMJIeMHHcKaToit

(x2 + y2)2 = a2(x 2 _ y2), X ~ o.

Puc. 23

o 3aMeHjIjI

x

Ha r cos cp,

a y

 

r sin cp,

IIOJIY'iHM Ha ypaBHeHHe JIeMHHCKa-

Thl

(pHC.

23)

B

IIOJIjlPHbIX

Koop.n:HHaTax r

=

aJcos 2cp

 

(cos 2cp ~ 0 IIpH

- ~

~ cp

~ ~). IIo.n:bIHTerpaJIbHM <PYHKI.J,HjI paBHa r2 cos cpo B

CHJIY CHM-

MeTpHH JIeMHHCKaTbI OTHOCHTeJIbHO OCH OX H 'ieTHOCTHIIo.n:bIHTerpaJIbHoit

<PYHKI.J,HH OTHOCHTeJIbHO IIepeMeHHoit y MO)KHO 3aIIHcaTb:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

avcos2~

 

 

4

 

 

 

 

 

 

1= 2 II r2 cos cp·r drdcp = 2 I

cos cp dcp

I r3 dr = ~a4 I

cos2 2cp·cos cp dcp =

 

D

 

 

 

 

000

 

 

 

 

 

 

 

2'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4

 

 

 

 

 

4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ~

1(1- 2sin2 cp)2 d(sincp)

= ~ 1(1- 4sin2 cp + 4sin4 cp) d(sincp) =

 

 

o

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a4

(

4 .

3

 

4. 5

cp

)

I~

2..;2

4

.

 

 

 

 

 

= '2

 

smcp-

3sm

 

cp+ gsm

 

0 =

15a

 

 

149