- •РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ ПО ТЕМАМ 6.1, 6.2
- •Тема 6.1. Интегрирование функций нескольких переменных
- •Двойной интеграл
- •Задача 1.1
- •Задача 1.2
- •Справочный материал
- •Решение задачи 1.1
- •Решение задачи 1.2
- •Задача 2.1
- •Задача 2.2
- •Справочный материал
- •Механический смысл двойного интеграла
- •Геометрический смысл двойного интеграла
- •Решение задачи 2.1
- •Решение задачи 2.2
- •Тройной интеграл
- •Задача 3.1
- •Задача 3.2
- •Задача 3.3
- •Справочный материал
- •Решение задачи 3.1
- •Решение задачи 3.2
- •Тройной интеграл в сферических координатах
- •Решение задачи 3.3
- •Задача 4.1
- •Задача 4.2
- •Задача 4.3
- •Справочный материал
- •Решение задачи 4.1
- •Решение задачи 4.2
- •Решение задачи 4.3.
- •Задача 5.1
- •Задача 5.2
- •Задача 5.3
- •Справочный материал
- •Решение задачи 5.1
- •Решение задачи 5.2
- •Решение задачи 5.3
- •Задача 6.1
- •Задача 6.2
- •Задача 6.3
- •Справочный материал
- •Решение задачи 6.1
- •Решение задачи 6.2
- •Решение задачи 6.3
- •Тема 6.2. Теория поля
- •Скалярное поле
- •Задача 7.1
- •Задача 7.2
- •Задача 7.3
- •Справочный материал
- •Решение задачи 7.1
- •Решение задачи 7.2
- •Решение задачи 7.3
- •Векторное поле
- •Задача 8.1
- •Задача 8.2
- •Справочный материал
- •Решение задачи 8.1
- •Решение задачи 8.2
- •Задача 9.1
- •Задача 9.2
- •Справочный материал
- •Решение задачи 9.1
- •Решение задачи 9.2
- •Задача 10
- •Справочный материал
- •Теорема Стокса
- •Решение задачи 10
- •Задача 11
- •Справочный материал
- •Решение задачи 11
- •Задания к типовым расчетам
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Вариант 21
- •Вариант 22
- •Вариант 23
- •Вариант 24
- •Вариант 25
- •Вариант 26
- •Вариант 27
- •Вариант 28
- •Вариант 29
- •Вариант 30
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
- •Полярная система координат
- •Эллиптические координаты
- •Сферическая система координат
- •Обобщенно эллиптические координаты
- •Механические приложения интегралов функций нескольких переменных
- •Механические приложения двойных интегралов
- •Статические моменты
- •Координаты центра тяжести
- •Моменты инерции
- •Механические приложения тройного интеграла
- •Статические моменты
- •Координаты центра тяжести
- •Моменты инерции
- •Механические приложения криволинейного интеграла первого рода
- •Статические моменты дуги
- •Координаты центра тяжести дуги
- •Моменты инерции дуги
- •Механические приложения поверхностного интеграла первого рода
- •Статические моменты участка поверхности
- •Моменты инерции участка поверхности
Задача 9.2
Вычислить |
поток |
векторного поля |
ar = xi + yj + xyzk через |
|||||||
замкнутую |
поверхность, ограниченную |
цилиндром x2 + z2 = 9 |
и |
|||||||
плоскостями y = 0 |
и |
y = 3 |
теореме Гаусса - Остроградского |
и |
||||||
непосредственно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Справочный материал |
|
|
|||||
Пусть |
задано |
векторное |
поле |
a |
и |
требуется |
вычислить |
|||
поверхностный |
интеграл второго |
рода |
∫∫(ar, nr)dσ, |
который, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
σ |
|
|
учитывая его механический смысл, называют также потоком. Предполагается, что интегрирование в этом интеграле ведется по
поверхности σ в направлении заданной единичной нормали n . Если уравнение поверхности σ имеет вид z = z(x; y) и эта
поверхность однозначно проектируется на область Dxy в плоскости xOy , то записывая уравнение поверхности σ в неявном виде уравнением F (x, y, z)= z(x, y)− z = 0 , поток P можно вычислять по
формуле |
|
(ar, |
|
|
F ) |
|
P = ∫∫(ar,ns)dσ = ± ∫∫ |
grad |
dxdy ; |
||||
|
|
|
||||
σ |
Dxy |
|
∂F |
|
|
|
|
∂z |
|
|
|
знак плюс берется, если grad F ↑↑ nr ,
знак минус берется, если grad F ↑↓ nr .
Если поверхность σ, заданную неявным уравнением F(x, y, z)= 0 , удобно проектировать на координатную плоскость xOz в область Dxz или на координатную плоскость yOz в область
Dyz , то формулы для вычисления потока будут следующий вид соответственно:
P = ∫∫(ar,ns)dσ = ± ∫∫ |
(ar, |
grad |
F ) |
dxdz ; |
||
|
|
|
||||
σ |
Dxz |
|
∂F |
|
|
|
|
∂y |
|
|
|
||
|
40 |
|
|
|
|
|