Практика №10. П.1.Вычисление криволинейных интегралов первого типа. Пример10.1. Найти с помощью криволинейного интеграла длину астроиды x cos 3 t , y a sin 3 t. Решение. Воспользуемся L формулой ds. В нашем случае ( L) xt 3a cos 2 t sin t , y t 3a sin 2 t cos t , ds 9a 2 cos 4 t sin 2 t 9a 2 sin 4 t cos 2 t dt 3a sin 2tdt. 2 Поскольку кривая симметрична относительно осей координат, то 3a cos 2t 2 L ds 4 sin 2tdt 6a 6a 2 2 0 ( L) 0 2 10.2.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: ds L x y , где (L) – отрезок прямой y x 2, соединяющий точки (2;4) и (1;3). 10.3.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: x ds ( L) x y , где (L) – отрезок прямой y 2 2, соединяющий точки (0;-2) и (4;0). 10.4.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: 2 yds, где (L) – дуга параболы y 2 x от точки (0;0) до точки (1; 2) . ( L) 10.5.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: 2 2 2 2 x ds, где (L) – верхняя половина окружности x y a . (L) 10.6.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: x 2 y 2 ds, где (L) – кривая x a(cos t t sin t ), y a(sin t t cos t ) (0 t 2 ). ( L) 10.7.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: xyds, где (L) – прямоугольник, ограниченный прямыми x=0, x=4, y=0, y=2. (L) 10.8.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: 1 ( L) ds x y 2 2 , где (L) – отрезок прямой y x 2, соединяющий точки (0;-2) и (4;0). 2 10.9.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: xds, где (L) – отрезок прямой, соединяющий точки (0;0;) и (1;2). ( L) 10.10.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: ds ( L) x 2 y 2 4 , где (L) – отрезок прямой, соединяющий точки (0;0;) и (1;2). 10.11.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: 2 2 ( x y)ds, где (L) – правый лепесток лемнискаты a cos 2 . ( L) 10.12.Вычислить данный криволинейный интеграл первого типа: x 2 y 2 ds, где (L) – окружность x 2 y 2 ax . ( L) 10.13. Вычислить с помощью криволинейного интеграла площадь цилиндрической поверхности, ограниченной снизу плоскостью xOy, а сверху указанными поверхностями вида z f ( x; y ) : y 2 2 x, z 2 x 4 x 2 . 10.14. Вычислить с помощью криволинейного интеграла площадь цилиндрической поверхности, ограниченной снизу плоскостью xOy, а сверху указанными поверхностями вида z f ( x; y ) : xy x2 y2 R2 , z . 2R 10.15. Вычислить с помощью криволинейного интеграла площадь данной цилиндрической поверхности, ограниченной снизу плоскостью xOy, а сверху указанными поверхностями вида z f ( x; y ) : 4 y 2 ( x 1) 3 , z 2 x. 9 10.16. Найти площадь боковой поверхности параболического цилиндра y 3 2 x , ограниченного 8 плоскостями z=0, x=0, z=x, y=6. 10.17. Вычислить площадь части цилиндрической поверхности y x 2 (1 x 2) над плоскостью xOy, срезанной сверху поверхностью z=x+y. 2 10.18. Найди массу дуги эллипса x a cos t , y b sin t (0 t 2 ) , если линейная плотность её в точке (x;y) равна ( x; y) y . 10.19. Найти массу дуги параболы y плотность ( x; y ) x2 , лежащей между точками (1;0,5) и (2;2), если линейная 2 y . x 10.20. Вычислить массу кривой x ln( 1 t 2 ), y 2arctg t–1 на участке от t=0 до t=1, если линейная y плотность её ( x; y ) x . e 10.21. Вычислить массу четвёртой части эллипса линейная плотность ( x; y ) xy. x2 y 2 1, лежащей в первом квадранте, если a 2 b2 П.2. Вычисление криволинейных интегралов второго типа 10.22. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: xydx, где (L) – дуга синусоиды y sin x от x 0 до x . (L) 10.23. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: x y ( L )xdy, где (L) – отрезок прямой a b 1 от точки (a;0) до точки (0;b). 10.24. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: 2 2 2 ( x y )dx, где (L) – дуга параболы y x от точки (0;0) до точки (2;4). ( L) 10.25. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: 2 2 ( x y )dy, где (L) – контур прямоугольника, образованного прямыми x=1, x=3, y=1, y=5 в ( L) положительном направлении (т.е. направлении против часовой стрелки). 10.26. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: 2 2 2 2 ( x y )dx (x y )dy в положительном направлении по эллипсу ( L) x2 y2 1. a 2 b2 3 10.27. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: 2 2 4 x sin ydx y cos 2 xdy вдоль прямой линии от точки (0;0) до точки (3;6). ( L) 10.28. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: xdy, где (L) – контур треугольника, образованного осями координат и прямой ( L) x y 1в 2 3 положительном направлении. 10.29. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: ydx xdy, где (L) – четверть окружности x r cos t , y r sin t от t 0 до t ( L) . 2 10.30. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: (1;1) 2 xydx x dy вдоль кривых: а) y=x; 2 б) y x 2 ; в) y x3 ; г) y 2 x. ( 0; 0 ) 10.31. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: (2a y)dx xdy , где (L) – арка циклоиды x a(t sin t ) , y a(1 cos t ) (0 1 2 ). ( L) 10.32. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: ydx xdy ( L) x2 y 2 по окружности x a cos t , y a sin t в положительном направлении. 10.33. Вычислить криволинейный интеграл второго типа: xy( ydx xdy) вдоль правого лепестка лемнискаты ( L) x 2 y 2 2 a 2 cos 2 в положительном направлении. 10.34. Вычислить интеграл, предварительно убедившись, что он не зависит от пути ( 2; 3) интегрирования: xdy ydx. ( 1; 2 ) 10.35. Вычислить интеграл, предварительно убедившись, что он не зависит от пути (1; 2 ) 2 xdx y 2 3x 2 dy. интегрирования: y3 y4 ( 0;1) 4 10.36. Вычислить интеграл, предварительно убедившись, что он не зависит от пути (1; 2 ) ydx xdy интегрирования: . x2 ( 2;1) 10.37. Вычислить интеграл, предварительно убедившись, что он не зависит от пути ( 3; 0 ) интегрирования: (x 4 4 xy3 )dx (6 x 2 y 2 5 y 4 )dy. ( 2; 1) 10.38. Вычислить интеграл, предварительно убедившись, что он не зависит от пути ( 2 ; ) y2 y y y y интегрирования: (1 2 cos )dx (sin cos )dy. x x x x x (1; ) 10.39. Проверить, являются ли данные выражения полными дифференциалами функций двух переменных, и если да, то найти эти функции: ( x 2 2 xy y 2 )dx ( x 2 2 xy y 2 )dy. 10.40. Проверить, являются ли данные выражения полными дифференциалами функций двух переменных, и если да, то найти эти функции: (3x 2 2 xy y 2 )dx ( x 2 2 xy 3 y 2 )dy. 10.41. Проверить, являются ли данные выражения полными дифференциалами функций двух переменных, и если да, то найти эти функции: (e2 y 5 y 3e x )dx (2 xe2 y 15 y 2e x )dy. 10.42. Проверить, являются ли данные выражения полными дифференциалами функций двух переменных, и если да, то найти эти функции: 1 2x (12 x 2 y 2 )dx (4 x3 3 )dy. y y 10.43. Проверить, являются ли данные выражения полными дифференциалами функций двух переменных, и если да, то найти эти функции: 2 x(1 e y ) ey dx dy. (1 x 2 )2 1 x2 10.44. Проверить, являются ли данные выражения полными дифференциалами функций двух переменных, и если да, то найти эти функции: ( x 2 2 xy 5 y 2 )dx ( x 2 2 xy y 2 )dy . ( x y )3 5 10.45. Проверить, являются ли данные выражения полными дифференциалами функций двух переменных, и если да, то найти эти функции: y x ( 2 )dx 2 xydy. 2 2 x y2 1 x y ОТВЕТЫ 10.2. 2 ln 2 2 10.3. 5 ln 2. 10.4. 1 (3 3 1) 3 10.5. a 2 2 10.6. 3 a2 2 2 (1 4 ) 1. 3 10.7. 24 10.8. ln 3 5 17 2 10.9. 3 2 10.10. ln 5 3 2 6 10.11. 1 (56 7 1). 54 10.12. 2a 2 10.13. . 4 10.14. R2. 10.15. 11 . 3 10.16. 16 (10 10 1). 27 10.17. 23 . 6 10.18. 2b(b a arcsin ), где a 2 b2 – эксцентриситет эллипса. a 10.19. 125 8 6 10.20. 2 16 ln 2 . 2 10.21. ab(a 2 ab b 2 ) . 3(a b) 10.22. 7 10.23. ab . 2 10.24. 56 . 15 10.25. 32 10.26. (a 2 b 2 ). 10.27. 18. 10.28. 3. 10.29. 0. 10.30. а)1; б)1; в)1; г)1. 10.31. 2a 2 . 10.32. 2 . 10.33. 0. 10.34. 8 10.35. 5 . 8 10.36. 3 . 2 8 10.37. 64. 10.38. 1. 10.39. ( x; y ) x3 y3 x 2 y xy2 C. 3 3 10.40. ( x; y) x3 x 2 y xy2 y 3 C. 10.41. ( x; y) xe2 y 5 y 3e x C. 10.42. ( x; y ) 4 x3 y x C. y2 10.43. ey 1 ( x; y ) C. 1 x2 10.44. ( x; y) ln( x y) 2 y2 C. ( x y)2 10.45. не является полным дифференциалом. 9