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

кр

.pdf
Скачиваний:
38
Добавлен:
28.03.2015
Размер:
228.85 Кб
Скачать
.
an.

2.23

x2 + y2 = 18, x =

 

 

 

 

10y

, x = 0, z = 0.

3y, z =

11

2.24

x + y = 6, x =

 

 

4x

 

3y, z =

, z = 0.

5

√ √ √ √

2.25 y = 15x, y = 15x, z = 15(1 + x), z = 0.

2.26 x2 + y2 = 50, y =

 

 

 

 

3x

 

 

 

5x, z =

, y = 0, z = 0.

 

 

 

 

11

 

 

 

 

x + y = 8, y =

 

 

 

 

 

 

 

 

2.27

4x, z = 3y, z = 0.

2.28

 

 

 

 

 

 

 

x = 16 2y, x = 2y, y + z = 2, z = 0.

2.29

x = 15

y, x = 15y, z = 15(1 +

 

), z = 0.

y

2.30

x2 + y2 = 50, x =

 

 

 

5y, z =

6

y, x = 0, z = 0.

11

Задача 3. Исследовать на сходимость числовой ряд

n=1

3.1 a) an =

n2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2

a)

an =

 

3n

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

2n(n2+1)

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3

a)

an =

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

(n+3) ln2(n+3)

3.4

a)

an = sin

 

 

 

 

3n+4

 

 

,

n2(

 

 

+2)

n

 

 

 

 

 

 

(3n

)

 

 

 

 

3.5 a) an = ln

 

n2

 

 

,

 

 

 

1+n2

 

 

 

 

 

 

3.6

a)

an =

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

42n(2n+5)

 

 

 

 

 

3.7

a)

an =

 

1

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

(n+2) ln2 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

1

 

3.8 a) an = (1 + n1 )π

 

 

 

,

 

 

 

4n

3.9

a)

an = arcsin

 

 

,

 

 

 

 

 

4n

 

 

 

 

 

 

3.11

a)

an = n sin

 

1

 

 

 

 

,

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n +2

 

 

 

 

 

3.12 a) an =

 

1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.13 a) a

n

=

3n−2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2+3

 

b) an =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

n4+3n−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

n+1

 

 

 

 

 

 

b)

an =

 

 

 

.

 

 

 

n+1

 

 

 

5n(n+1)!

 

b)

an =

 

 

 

 

 

.

 

 

(2n)!

 

b)

an = nn! .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n+1)!

 

b)

an =

 

 

.

 

 

 

nn

 

b)

an = ne−n.

 

b)

an = nn5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

an =

arcsin

1

 

.

 

 

 

 

 

n

 

 

 

n!

 

 

 

b)

an =

1+sin πn

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+4 .

 

b)

an =

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n+2)52n+1

 

b)

an =

n cos2(3n+1)

.

 

 

n3+1

b) an = ln nn22+4+3 .

41

(x+3)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n+3)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.14 a)

a

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

b)

a

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

n

(2n3n+2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.15 a)

an = n6 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

an =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n ln(n+1)

3.16 a)

an =

 

 

 

 

4n

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

an =

1

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

(2n+1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n ln(2n)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.17

a)

an = (2n)! ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

an =

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+ln n.

 

 

 

 

 

 

 

(2n)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.18 a)

an =

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

an =

 

n

.

 

 

 

 

 

 

 

 

2n2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

arcsin2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1

3.19 a)

an =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

b)

an =

 

n+2

.

3

n

(3n−1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n +2

 

 

 

 

 

3.20

a)

an = sin

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

b)

an =

n43n

 

.

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3n−4)7

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

π .

 

 

 

 

 

.

a

)

a

n

=

 

n

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

)

a

n

= sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 21

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.22 a)

an =

 

 

 

2n2+1

 

 

 

 

n2

,

 

 

 

 

b)

an =

2nn!

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.23 a)

an =

( n2+1 )n2

,

 

 

 

 

b)

an =

(2n+1)n!

.

 

 

 

 

 

2n2+4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 )n 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2+2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.24 a)

an = 1 + n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

b)

an =

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

4n

 

 

 

 

 

3.25

a)

an =

(1 +

 

 

2 )2n2

 

1

,

b)

an =

5n(3n+1)

.

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.26

a)

an =

(en2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

b)

an =

(2n+1)!

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3n+1)2

 

 

 

 

 

3.27 a)

an = n3 tg5 4

,

 

 

 

 

 

 

 

b)

an =

 

 

n!

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2n+1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.28 a)

an = arctg

2

 

 

 

n+2

,

 

 

b)

an =

n!+2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n2+5

 

 

3n+25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.29

a)

an =

 

3+2n

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

an = ln

n+2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4+5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2+(1)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.30 a)

an =

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b)

an =

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

n+3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

Задача 4. Найти область сходимости степенного ряда

un(x).

 

=1

4.1 un(x) =

4.3 un(x) =

4.5 un(x) =

4.7 un(x) =

4.9 un(x) =

n2(x−2)n 3n(n+1) .

n3+5n .

(2n+1)(x−1)n . n(3n+2)

(x−5)n

.

2n 3 n

n+1(x+1)n 3n .

 

 

4n(x+1)n

 

 

 

4.2

un(x) =

 

 

+2

.

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

4.4

un(x) =

(x−2) n

.

 

 

 

 

 

 

(n+4)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

n

4.6

un(x) = sin

 

 

(x

3) .

n3+1

4.8

un(x) =

(x+5)n

 

.

 

(n+3) ln(n+3)

 

 

 

n2(x−3)n

 

 

 

4.10

un(x) =

(n4+1)3

.

 

 

 

42

 

 

 

 

 

 

(x−4)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x+1)n

 

 

 

 

 

 

 

 

4.11

un(x) =

 

(3n+2)4n

.

 

 

 

 

 

 

4.12

un(x) =

2nn2

.

 

 

 

 

 

 

 

4.13

un(x) =

 

 

(x+4)n

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

4.14

un(x) = n2(x − 2)n.

 

 

 

 

(n2+2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n(x+4)n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n+sin n1

 

 

 

 

 

n

 

 

4.15

un(x) =

n2+

 

 

+2

.

 

 

 

 

 

 

4.16 un(x) =

 

 

 

 

(x

1) .

 

 

 

 

 

 

 

n(n+2)

 

n

 

 

 

 

 

 

 

4.17

un(x) =

cos(n+1)

 

(x + 1)n.

4.18

un(x) =

(x−1)n

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n(n+1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n(2n+3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n5n

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

(1)n(x+2)n

 

 

4.19

un(x) =

n3+1

(x + 4) .

 

 

4.20

un(x) =

4n(3n+2)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

1

 

 

 

n

 

 

 

 

sin2 n

 

 

 

 

 

n

 

4.21

un(x) =

(1)

 

 

+

 

 

(x + 2) .

4.22

un(x) =

 

 

 

 

(x

2) .

 

 

 

n2

3n(n+6)

 

 

 

 

 

(

1

)

 

 

 

)

n

 

 

 

 

e−n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

4.23 un(x) = 1 n

(x − 1) .

4.24 un(x) =

n

(x + 1) .

 

 

 

 

 

 

 

ln(n+1)

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

3n

2

 

 

 

 

 

 

 

 

n+1

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.25 u

n

(x) =

 

 

 

 

 

 

 

 

(x

1) .

 

4.26 u

n

(x) =

 

 

3

n

(x + 1)

 

.

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

(n+2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n+1) 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3n

 

 

 

 

 

 

 

n+1

 

 

 

 

 

(x+1)2n

 

 

 

 

 

 

 

 

4.27 un(x) =

 

(x + 1)

.

4.28 un(x) =

 

 

.

 

 

 

 

n2+4n

n4n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4n(x+1)2n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x+2)n

 

 

 

 

 

 

 

 

4.29

un(x) =

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

4.30

un(x) =

 

.

 

 

 

 

 

 

 

n2+2

 

 

 

 

 

 

ln(n+1)

 

 

 

 

Задача 5. Используя разложение подынтегральной функции в степенной

b

ряд, вычислить f(x) dx с точностью 0, 0001.

0

5.1

f(x) =

ln(1+2x)

,

 

b = 0, 3.

5.2

f(x) = e−x2 ,

 

b = 0, 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3

f(x) = cos x2,

 

 

 

 

b = 1 .

5.4

f(x) = x arctg x,

b = 0, 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) =

 

 

 

 

,

 

 

f(x) = x2e2x2 ,

 

 

5.5

1 + x3

b = 0, 6.

5.6

 

b = 0, 5.

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

5.7

f(x) =

8+x2

,

 

 

 

 

b = 1.

5.8

f(x) = cos(10x

),

b = 0, 1.

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) = xe−x3 ,

 

 

5.9

f(x) = sin(15x2),

b = 0, 1.

5.10

 

b = 0, 3.

5.11

f(x) = arctg(2x2),

b = 0, 5.

5.12

f(x) = sin(100x2),

b = 0, 1.

5.13

f(x) =

1

 

,

 

 

b = 1.

5.14

f(x) = e23 x2 ,

 

b = 0, 5.

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16+x4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

e−x2

 

 

5.15

f(x) =

 

 

 

 

 

,

 

b = 2.

5.16

f(x) =

 

2 ,

 

b = 0, 3.

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

125+x3

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

f(x) = 3

 

,

 

5.17

f(x) =

,

 

 

 

 

 

b = 1.

5.18

1 + x2

b = 0, 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

5.19

f(x) = cos

3 x2,

 

b = 0, 3.

5.20

f(x) = e2x2 ,

b = 0, 3.

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.21

f(x) =

 

1

 

,

 

 

 

 

b = 0, 8.

5.22

f(x) = x10 sin x,

b = 0, 8.

1+x

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

5.23 f(x) =

 

 

,

 

 

 

 

b = 0, 5.

5.24 f(x) =

1+x4

,

b = 0, 5.

1+x4

 

 

 

 

 

 

sin(4x2)

 

 

 

 

 

4

 

 

 

5.25

f(x) =

,

 

 

b = 0, 2.

5.26

f(x) = x3 arctg 3x,

b = 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x4

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

5.27

f(x) =

4

1+

 

,

b = 0, 2.

5.28

f(x) = cos(25x2),

b = 0, 1.

 

2

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.29

f(x) = sin(16x2),

b = 0, 1.

5.30

f(x) = x2 cos(4x),

b = 0, 2.

Задача 6. Разложить элементарную функцию f(x) на заданном интервале в ряд Фурье: 1) по синусам; 2) по косинусам; 3) получить одно из разложений общего вида; для каждого случая построить графики периодического

продолжения f(x) и суммы ряда Фурье;

 

 

6.1

f(x) = 3 2x,

x [0, 1].

6.2

f(x) = 4 + 2x,

x [0, 2].

6.3

f(x) = 3x − 2,

x [0, 3].

6.4

f(x) = 7 + x,

x [0, 1].

6.5

f(x) = 5x − 2, x [0, 2].

6.6

f(x) = 2 5x,

x [0, 3].

6.7

f(x) = 6 + 3x,

x [1, 0]. 6.8

f(x) = 4x − 2, x [2, 0].

6.9

f(x) = 3x − 2, x [0, 2].

6.10

f(x) = 2x − 5, x [−π, 0].

6.11

f(x) = 4x − 2,

x [0, 3].

6.12

f(x) = 5 − x,

x [0, 2].

6.13

f(x) = 2x − 3,

x [0, 4].

6.14

f(x) = x − 6,

x [0, 3].

6.15

f(x) = 1 3x,

x [3, 0]. 6.16

f(x) = x − 2,

x [1, 0].

6.17

f(x) = 3 4x,

x [0, 1].

6.18

f(x) = 1 7x,

x [−π, 0].

6.19

f(x) = 7x + 1,

x [0, π].

6.20

f(x) = x2,

x [2, 0].

6.21

f(x) = π − x,

x [0, π].

6.22

f(x) = π + x,

x [−π, 0].

6.23

f(x) = 2x + 3,

x [3, 0]. 6.24

f(x) = 3x + 2, x [4, 0].

44

6.25

f(x) = 1 3x,

x [0, 2].

6.26

f(x) = x + 3,

x [0, 2].

6.27

f(x) = 3 2x,

x [1, 0]. 6.28

f(x) = 2x + 6,

x [0, 1].

6.29

f(x) = 2x − 4,

x [0, π].

6.30

f(x) = x2 + 1, x [0, 1].

Контрольная работа № 5

Задача 1.1 Найти поток векторного поля a через замкнутую поверхность S (нормаль внешняя), используя формулу Остроградского–Гаусса. Выбрав сторону поверхности, найти непосредственно поток векторного поля a через поверхность S1, являющуюся частью поверхности S и определенную заданным уравнением.

 

 

 

 

 

 

 

z = x2 + y2,

 

 

 

 

 

1.1

a = (z − y)i + (4y + x2)j + 2xk; S : {z = 1,

 

 

 

 

 

 

S1 : z = x2 + y2.

 

 

 

 

 

 

 

z = 1

 

x2

y2

,

 

 

 

 

1.2

a = 4x2yi

− xy2j + (3xz + 1)k; S : {z = 0,

 

 

 

 

S1 : z = 1−x2 −y2.

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3

a = 2x2i + yj + (2 − x2y)k; S : {z = 0, z = 5,

 

S1 : x2 + y2 = 1.

 

 

 

{

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4

 

 

 

 

z = x2 + y2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

: z =

 

x

2

2

.

a = 3xi

 

5yj + 3zk; S :

z

2,

 

 

 

 

+ y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 3

 

x2

y2,

 

: z = 3−x2 −y2.

1.5

a = 2xzi+(4x2y+3)j−3(y+z)k; S : {z = 0,

 

 

 

 

S1

 

 

 

 

x2 + y2 = 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6

a = xi + cos yj

+ zk; S : {z = 1, z = 6, S1 : x2 + y2 = 1.

 

1.7

a = (3x

2

 

(5z + 2

 

 

 

+ 2y)i

y)j + yk; S :

1

Автор — И.В. Кольчик.

 

 

 

 

{

y = x2 + z2, S1 : y = x2 + z2. y = 1,

45

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 4

 

4x2

4y2

,

S1 : z = 44x2 4y2.

1.8

a = x2

yi − 3xy2j + (3z − x)k; S : {z = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.9

 

 

 

 

 

z = x2

+ y2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a =

 

 

 

S1

: z =

 

 

 

x

2

2

.

5xi + 3yj + 3zk; S :

z

 

3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = x2 + y2,

 

 

 

 

 

 

 

 

1.10

a = (3x2 + 2y)i − (5z + xy)j + yk; S : {z = 2,

 

 

 

 

 

S1 : z = x2 + y2.

 

 

 

 

 

 

x2 + z2 = 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.11

a = xi + cos yj

+ zk

; S : {y = 1, y = 3,

 

S1 : x2 + z2 = 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 2

 

x2

y2,

 

 

 

: z = 2−x2 −y2.

1.12

a = 9zi + 7xyj

(12z + 5)k; S : {z = 0,

 

 

 

 

 

S1

 

 

 

 

 

 

z = 1

 

 

x2

 

y2,

 

 

 

 

 

: z = 1 − x2 − y2.

1.13

a = x2yi + zj + xyk

; S : {z = 0,

 

 

 

 

 

 

 

S1

 

 

 

 

 

 

y =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

z2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = 2xi + 2yj − 3zk

 

 

 

S1 : y = x2 + z2.

 

1.14

; S : {y = 2,

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = 4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.15

a = sin xi + yj + zk; S : {z = 1, z = 2,

 

S1 : x2 + y2 = 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 2

 

x2

y2,

S1 : z = 2−x2 −y2.

1.16

a = 2x2yi + xy2j + (z

2)k; S : {z = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 4 + x2

 

 

 

 

 

y2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.17

a = (2y + z)i + 3y2j − xzk; S : {z = 8,

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

S1

: z = 4 + x2 + y2.

 

 

2

 

 

 

y = 3

 

 

 

x2

 

z2,

 

 

S1 : y = 3 − x2 − z2.

1.18

a = 3x2i + y2 j + xzk; S : {y = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = 4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.19

a = cos xi + 2yj − zk; S : {z = 1, z = 3,

 

S1 : x2 + y2 = 4.

 

 

 

 

 

 

 

y =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

z2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = 4xi + 3yj

 

 

 

 

 

 

 

 

: y = x2 + z2.

 

1.20

+ 3zk

; S : {y = 1,

 

 

 

+

 

 

 

 

S1

 

46

 

 

 

 

 

 

 

z = 5

 

x2

y2,

S1 : z = 5 − x2 − y2.

1.21

a = (x + y)i − yzj + y2k; S : {z = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.22

a = xi + sin yj + zk; S : {z = 1, z = 3,

S1 : x2 + y2 = 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 3

 

x2

y2,

S1 : z = 3−x2 −y2.

1.23

a = (2y−x)i + (z−y)j + xyk; S : {z = 0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = 9,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.24

a = 9zi + 7xyj − xzk; S : {z = 1, z = 3,

S1 : x2 + y2 = 9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 1

 

 

x2

y2,

 

: z = 1 − x2 − y2.

1.25

a = (x + 2)i + cos yj

− zk; S : {z = 0,

 

 

 

 

 

S1

 

 

 

 

 

{

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.26

 

 

 

 

 

z = x2 + y2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1 : z =

 

 

x

2

+ y

2

.

a = 5xi 5yj + 5zk; S :

z

1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z = 2

 

 

 

 

x2

y2,

S1 : z = 2 − x2 − y2.

1.27

a = 3y2i − x2j + (z − xy)k; S : {z = 0,

 

 

 

 

 

 

a = 4x2yi − xzj + zk

 

 

y = 1

x2

z2,

 

 

 

: y = 1 − x2 − z2.

1.28

; S : {y = 0,

 

 

 

 

S1

 

 

 

 

 

 

{

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.29

 

 

 

 

 

z = x2 + y2

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1 : z =

 

 

x

2

+ y

2

.

a = 4xi + 6yj + 6zk; S :

z

2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = sin xi + 3yj − (z

 

 

 

 

x2 + y2 = 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.30

2)k; S : {z = 1, z = 2,

 

S1 : x2 + y2 = 2.

Задача 1.2 Вычислить по формуле Стокса и непосредственно циркуляцию векторного поля a вдоль контура , указав на чертеже направление обхода.

2.1

 

 

 

x2 + y2 = 2z,

a = (2y + x)i + 3xj

(z + 1)k; :

{z = 21 .

 

 

 

2Автор — Р.Е. Мазова.

47

 

 

 

x2 + y2 = 4,

 

 

2.2

a = xzi + xyj

+ yzk

; : {x + y + z = 2.

 

 

 

 

 

x2 + y2 = z

2,

2.3

a = 3yi + (4x + y)j − 5zk; : {z = 3.

 

{

x2 + y2 + z2 = 25,

2.4a = (x + y)i + (y − x)j − (z + 2)k; : x2 + y2 = 4 (z > 0).

 

a = yi − xj

 

 

x2 + y2 = 4,

2.5

+ zk

; : {z = 1.

 

a = (2x − 3y)i − (2y

x2 + y2 + z2 = 9,

2.6

3x)j − 3z2k; : {x2 + y2 = 1 (z > 0).

 

 

 

 

x2 + y2 + z2 = 25,

2.7

a = yi + zj

+ xk

; : {z = 3.

{

x2 + y2 + z2 = 25,

2.8a = (x + yz)i − (xz − y)j − (z − xy)k; : x2 + y2 = 16 (z > 0).

 

x2 + y2 = z2,

2.9

a = −yzi − j + 2zk; : {z = 2.

 

x2 + y2 + z2 = 25,

2.10

a = (x − yz)i + z(x + 1)j − y(x − 1)k; : {z = 4.

 

z = x2 + y2 + 1,

2.11

a = 5zi − 3xj + yk; : {z = 10.

 

x2 + y2 + z2 = 4,

2.12

a = 2yi + (7 + x)j + 3zk; : {x2 + y2 = 1 (z > 0).

 

x2 + y2 = 4,

2.13

a = (x + yz)i + (y − xz)j + 2zk; : {z = 2.

 

x2 + y2 = 1,

2.14

a = (y − z)i + (z − x)j + (x − y)k; : {z = 1.

48

 

 

x2 + y2 = 9,

 

 

2.15

a = x2i + y(z

2)j + (x + z)k; : {x + y + z = 3.

 

 

x2 + y2 = 4,

 

 

2.16

a = x2i + y(z

2)j + (x + z)k; : {x + y + z = 2.

 

 

x2 + y2 + z2 = 9,

 

 

2.17

a = (xz + y)i + yzj − zk; : {x + y + z = 3.

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 + z2 = 1,

2.18

a = (y2 − xz)i + (z + xy)j − z2k; : {x + y + z = 1.

2.19

a = (x − 3z)i + (y + 2)j − (z − 2y)k; :

x2

 

y2

4,

{x

+3y

 

=2z = 1.

 

 

 

 

2.20

a = (x + 3z)i + (2 − y)j + (2y + z)k; :

x2

+

y2

 

4,

{2x

3y

= 2z = 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 = z2,

2.21

a = (x − y)i + (2 − y)j − (z − 1)k; : {z = 2.

 

 

 

 

 

x2 + y2 = z2,

2.22

a = xi + (3x − y)j − (3x − z)zk; : {z = 1.

 

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 + z2 = 25,

2.23

a = (x + y)i − (x − 1)j − (z + 1)k; : {z = 16.

 

 

 

 

 

x2 + y2 + z2 = 25,

2.24

a = (y − x)i + (y − x)j + (2 − z)k; : {z = 9.

 

 

 

 

 

 

2x2 + 2y2 = 1,

2.25

a = 2(x + y)i + 5(y + z)j − 3(z − x)k; : {x + y + z = 3.

 

 

 

x2 + y2 = 2z,

2.26

a = (y + x)i + (y − x)j − (z + 1)k; : {z = 2.

 

 

 

 

 

 

x2 + y2 + z2 = 25,

2.27

a = (x + y)i − (x + y)j + (2z − 1)k; : {z = 4.

 

 

49

 

 

 

x2 + y2 = z,

2.28

a = (2y + x)i

(y + 3x)j − zk; : {x2 + y2 = 1.

 

 

 

x2 + y2 + z2 = 25,

2.29

a = yi − xj − (z + xy)k; : {z = 3.

 

a = yzi − xzj

 

x2 + y2 + z2 = 9,

2.30

+ xyk

; : {x2 + y2 = 9.

Задача 3.3 Доказать потенциальность заданного векторного поля и найти его потенциал, используя криволинейный интеграл.

3.1

a = (4x

3

2

y −

2y

2

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

 

2

2

 

 

+ 3x

 

z)i + (x

 

+ 4xyz − z )j + (2xy

 

3yz )k.

3.2

a = (

z

+ 1) i + z2 j − (2zy2 + x1 ) k.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = 2x sin yzi + x

z cos yzj + (x

y cos yz + 1)k.

 

 

 

 

 

 

3.4

a = 2y

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

 

2

− y

3

 

 

 

 

zi + (4xyz + 4y

 

3y

z)j + (2xy

 

 

+ 7)k.

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5

 

2

2x

1

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = y i + y2

+ z

1 j −

z2

k.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6a = y cos zi + x cos zj + (−xy sin z + 2)k.

23 3 2 3

3.7a = (6x y − 1)i + (2x − z )j + (3yz + 4z )k.

3.8

a = y3 i − (

3yx2 + z1 ) j +

(

y

+ 2z) k.

 

 

 

z2

 

 

 

3.9

a = 2xe

yz

2

ze

yz

 

 

 

2

ye

yz

 

 

 

 

i + (x

 

+ 1)j + x

k.

 

 

 

3.10

a = (4x

3

+ 4xyz

 

 

2

 

2

 

2

 

2

 

 

− yz )i + (2x

z − xz )j + (2x

y − 2xyz − 2z)k.

3.11

a = (14xy +

z

) i + (7x2 + z3 ) j + (3zy2 x1 ) k.

 

 

x2

 

 

3Автор — Г.В. Потемин.

50

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]