Учебно-методическое пособие (1019600), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Основные свойства и его вычисление.21. Поток векторного поля и его вычисление. Теорема Гаусса-Остроградского.22. Циркуляция векторного поля и ее вычисление. Теорема Стокса. ФормулаГрина, как частный случай теоремы Стокса.23. Определение и основные свойства потенциального и соленоидального полей.Рекомендуемая литература1. Краснов М.Л., Киселев А.И., Макаренко Г.И., Шикин Е.В., ЗаляпинВ.И. Вся высшая математика. Том 1- 4. М.: URSS, 2005.2. Кудрявцев Л.Д. Курс математического анализа. Т.1 и 2.
М.: Дрофа,2004.3. Никольский С.М. Курс математического анализа. М.: Лань, 2005.4. Бугров Я.С, Никольский С.М. Сборник задач по высшейматематике. М., 2001.5. Ильин В.А, Позняк Э.Г. Основы математического анализа. М.: Издво физ.-мат. лит., 2002.6. Кудрявцев Л.Д., Кутасов А.Г., Чехлов В.И., Шабунин М.И. Сборникзадач по математическому анализу. М.: Физматлит, 2003.7.Письменный Д.Т. Конспект лекций по высшей математике.
М.:Айрис Пресс, 2004.8. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегральногоисчисления. Санкт-Петербург, 1997.7Основные типы задачпо курсу математического анализа (2 семестр)Материал данного раздела содержит две части:- часть 1 «Неопределенный интеграл. Методы интегрирования.Определенный интеграл и его приложения»;- часть 2 «Несобственные интегралы.
Двойной и тройной интегралы,приложения. Элементы теории поля».Часть 1Неопределенный интеграл. Методы интегрирования.Определенный интеграл и его приложенияЗадачи части 1 составляют основу контрольной работы №1. Дляуспешной сдачи контрольной работы рекомендуется прорешать все задачичасти 1. Задачи, идентичные задачам этой части, включены вэкзаменационный (зачетный) билет.Основные определения и теоремы, а также разбор решения задач почасти 1 приведены в Приложении.Задачи по теме «Неопределенный интеграл.
Методыинтегрирования»Задача 1.1. Вычислить неопределенный интеграл. Сделать проверку спомощью дифференцирования.Указание: в задачах № 1 – 21 использовать метод замены переменной.x 2 dx x 3 1514sinx 8xdx5 x22x 9 x 2 9 x 7 dx35cos xdx 1 3 sin x6 tg5x dxe 2 x dx1 3e 2 x8dx x1 ln x 751016191 ln xdxx(arcsin x) 8 5 x 61 x11dx (1 x 2 )arctg 3 x132 5 x 1 xdx8dx2sin ln 3x 2 x dxdx5 x 22 19cos x141517cos 3 x sin x dx1821 6x205 1 x2dx22x4 5e tgx 5 cos 2 x dx3 arcsin 9 x xexx 3dx12xdx4 sin x 12dx1 2 xdxx3 cos( x 4 )dxУказание: в задачах № 22 – 39 использовать метод интегрирования почастям.222528x2e 8 x dx2 (2 x ) cos xdx2 ln x 1dx232629 xarctgxdx2 x dx2sin x arcsin 9 xdx24e4xsin 5 xdx272 x arctgxdx30x2ln xdx93134373x2 e sin x dx32 (5x 3) cos 7 x dxln sin 2 x dxcos 2 x2 (7 x ) sin x dx33(5 x) dxcos 2 x35 sinln xdx362 x ln( x 9)dx381 x ln x dx39 ln x 9 dx2Указание: в задачах № 40 – 59 использовать приемы интегрирования дробно- рациональных функций.xdx40x4 x 2 25 dx4142x5 x 4 8dx 3x 4x436 x 17 x 2 x 2 dx449 x 13 x 2 2 x 6 dx453x 2 2 x 3 x3 x dx4648505254 x 13 dxx x2 x 2 x 4dxx3 x 2 4x 4x 1x 6 x 16251dx53x 2x x32x 1x 5x32dx49dxx 2 5x 647255x 2 7 x 13x 2 12dxx3 x 2 2x 2dxdxx 3 3x 2 4 xx 1x 5x 6 x32dxx 4 3x 2 5 x 1x 12dx1056582x 2dx2x 12x 2 2x 4dxx 2 5x 657x 2 4x 7dxx 2 (3x 5)20dx x3 x259Указание: в задачах № 60 – 79 использовать приемы интегрированиятригонометрических выражений.6dx 5 4 sin x6062646611dx 5 3 sin x 4 cos xsin x cos x(3 cos x) 2cos 3 x 2sin 2 x5dx61 3 sin x 4 cos x632dx 1 sin x 2 cos xsin 3 x sin xdx65dx6743 cos x sin xdx1 cos x2sin 3 x 1dx68 cos 3x cos 7 xdx6970dx 4 sin x 3 cos x71910 cos x sin x dx sin 4 x 1dx3 cos x72 sin 7 x cos5x dx7374dx 4 cos x 3 sin x 175cos 2 xdx2 sin x 3 cos xcos 3 xdx1176 (1 sin11x cos5x)dx77782 cos x sin 4 x2dx2cos x 179 (sin3x cos15x 7 x6)dx14dx 5 4 cos xУказание: в задачах №80-95 использовать приемы интегрированиявыражений, содержащих иррациональности.808284868890xdx x 1dx 1 3 x x81x 1 x dx83x 2dxx2 985x942dxdx87x 2 x 2 5x 3dx89x2 1 x2xdx3x921xdxx 6914 x2dx5 x 2 3x 2dx3 x 2 3x39 x 2 dx24xdx9314xdx x 169524 x x 2 dxx33 2 x x 2 dx12Задачи по теме «Определенный интеграл и его приложения»Задача 1.2.
Вычислить определенный интеграл.4 cos3 xdx1333cos x sin 2 xdx7 tgxdx2(sin x 2 cos x)404 x dx2 sin68e0ex 1dxex 321201x42 cos x sin x (1 sin x)2 dx017e2 cos ln xdxarctg14230164sin 2 x cos 4 xdxcos xdx21813sin x cos x 44190xdxx 2 3x 2120 e x dx0 1 etgx201dx (1 cos x sin x)2arccos26 tgx9 sin 2 x 4 cos 2 x01521xdx1 x2dx2x10ln 5 x1321x e cos xdxx cos 4 xdxxdx2 2x 112140011dx2092 1 sin x 4 cos x04027cos xdx5 4 cos x0322205sin x2x2dx13Задача 1.3.
Вычислить с помощью определенного интеграла:- площадь плоской фигуры, ограниченной заданными кривыми (длявариантов № 1 – 10);- длину дуги кривой (для вариантов № 11 – 22);- объем тела, образованного вращением плоской фигуры вокруг осиOX (для вариантов № 23 – 30);- площадь поверхности, образованной вращением кривой вокруг осиOX (для вариантов № 31-38).y cos3 x sin 2 x,1y 0,0 x y32x 12y arccos x,,4y 0, x 1y xarctgx,579y 0, x 32 2x2и y 4 xy33y ln x иy ln 2 x13150 x89y 2 e x , ln 3 x ln 8 x 10 cos 3 t3 y 10 sin t0t 2y 0, x 06y ln x, ось OX u x e8x2yи y221 x110y e x и y e x , x 112y 1 ln sin x, x 3214 x 5t sin t ,0 t y1cost16 x e t cos t sin t t y e cos t sin t 0t y 1 x 2 arccos x,111,x 1 ln xy 0, x 1, x e32x2y141719 21 cos , 23 2 ,0 41820y arccos x x x 2 4,210 x23y12xe , x 1, y 0xx 0, x 22426y e1 x , y 0,x 0, x 12829 y 32 3x 0, x 330y x3 , x 0, x 33 x 2 cos t y sin t35x2 y2 R237 x a cos3 t3 y a sin t12x2x3y ,y282731y ln x 2 1 ,2 x 3y sin x, x 0, x 223 2 sin ,0 622y 5 cos x, y cos x,253 3e 4 ,0 y e x , y 0,x 0, x 1x y 4 y 3x y032y sin x,0 x 34 x t sin t y 1 cos t36x2 4 y 2 438 x t2y t t2 33215Задача 1.4.
Вычислить с помощью определенного интеграла:- статические моменты M x и M y кривой L относительноосей Ox и Oy (линейная плотность 1 ) и найти координатыцентра тяжести кривой L (для вариантов 1-10);- моменты инерции I x и I y кривой L (линейная плотность 1 ) относительно осей Ox и Oy (для вариантов 11-14);- статические моменты M x и M y пластины D относительноосей Ox и Oy (плотность 1 ) и найти координаты центратяжести пластины D (для вариантов 15-24).L : отрезок прямойx y 1, x 0, y 03 2L : полуокружность2x2 y 2 R2 , y 045L : четверть окружностиx 2 y 2 R 2 , x 0, y 07L : парабола3y x2 , 0 y 39L : дуга экспонентыy e2 x , 0 x 21L : отрезок прямойx 3 y 3, x 0, y 0L : полуокружностьL : парабола63x y 2 , 0 x 3L : треугольник, сторонами8которого являются прямые8x 2 y 2, x 0, y 0L : дуга цепной линии11y (e x e x ), 1 x 11022 L : окружность12x2 y 2 R24 L : окружность11335791131315x2 y 2 R2 , y 0D : треугольник,1ограниченный прямымиx 2 y 2, x 0, y 0D : фигура, ограниченнаяоднойаркой синусоиды117y sin x, y 0, x 0, x 2L : дуга астроиды2323x y 1, x 0, y 04L : полуокружностьx2 y 2 R2 , x 0614( x 1) 2 y 2 1,D : прямоугольник,2ограниченный прямыми16x 2, x 0, y 0, y 3D : фигура, ограниченнаяэллипсоми осями координат418x2 y2 1, x 0, y 09416D : фигура, ограниченная6параболами20y 2 4 x 4, y 2 4 2 xD : треугольник,D : фигура, ограниченная78ограниченный прямымипараболой и осью Oy22x y 2, x 2, y 2y 2 1 x, x 0D: четверть круга радиуса RD: половина круга радиуса R91x 2 y 2 R 2 , x 0, x y x22224x y R , x05192123D: круг радиуса Rx2 y 2 R2Часть 2Несобственные интегралы.Двойной и тройной интегралы, их приложения.Криволинейные интегралы.
Теория поляРешение задач части 2 позволяет успешно подготовиться кконтрольной работе №2. Часть 2 содержит задачи типового расчета.Задачи, идентичные задачам этой части, включены в экзаменационный(зачетный) билет.Основные определения и теоремы, а также разбор решения задач почасти 2 приведены в Приложении.Типовой расчетЗадачи по теме «Несобственные интегралы»Задача 2.1. Вычислить несобственный интеграл.1.1ln xx2dx2.1dxx 1 ln 2 x1e3.1dxx ln 2 x17e4.17.x10.013.sin 2 xdxx2 11 x1141dx1 4 x11.dx1 x2 arctg 2 x23001e28.120.123.0064 x 61 1dxx 4 7 x 2 12x 4 4x 2 8ln 2 5221.0arctgxdx1 x 24.2 21exxdxx ln xdx1 x 2 2( x 2 3)dx27.
4x 10 x 2 932 x26. e cos xdxx dx18.x4 x2 12x2 x4xdx1xdx15.16 x 4x 2 1 dxdx21 1 x arctgx225.x x22.0x3 3 x12. ln xdxxdx3011 x 14.dxdx9.xx1dx2cos032 215 16 x 15arctgxdx0019.17.dx26.x2 x 22dxchx4dx5.8.16. ln xdx1205dxx ln 8 xЗадача 2.2. Исследовать на сходимость несобственный интеграл(Задача не является обязательной, включается в типовой расчет поуказанию преподавателя).dx1.