Top Banner
Ministerstvo obrazovani Rossisko Federacii Sankt-Peterburgski gosudarstvenny universitet nizkotemperaturnyh i piwevyh tehnologi KRATNYE INTEGRALY metodiqeskie ukazani k vypolneni rasqetnogo zadani dl studentov 2-go kursa vseh specialьnoste Cankt-Peterburg 2003
32

KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

Jul 30, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

Ministerstvo obrazovani Rossisko Federacii

Sankt-Peterburgski gosudarstvenny universitet

nizkotemperaturnyh i piwevyh tehnologi

KRATNYE INTEGRALY

metodiqeskie ukazani

k vypolneni rasqetnogo zadani

dl studentov 2-go kursa vseh specialьnoste

Cankt-Peterburg 2003

Page 2: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

UDK 518(07.07)

Kurova L.V., Podolьski V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni k vypolneni rasqetnogo zadani dl studentov 2-go kursa vsehspec. – SPb.: SPbGUNiPT, 2003. – 31 s.

Priveden pordk vypolneni rasqetnogo zadani, obrazec vypolneni tipovogo rasqeta

i nabor tipovyh zadaq.

RecenzentKand. fiz.-mat. nauk, doc. G.V. Karpuhin

Odobreny k izdani Sovetom fakulьteta holodilьno tehniki

c© Sankt-Peteburgski gosudarstvenny universitet

nizkotemperaturnyh i piwevyh tehnologi, 2003

Page 3: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

Ukazani k vypolnenitipovogo rasqeta

Obwie trebovani k vypolneni zadani

Vypolnenie individualьnogo tipovogo rasqeta po teme ”Kratnyeintegraly” imeet celь:

• zakrepitь teoretiqeskie znani u studentov po prosluxannomuna lekcih materialu;

• razvitь umenie samostotelьno rabotatь nad predmetom;

• nauqitь studentov priemam vyqisleni dvonyh i tronyh in-tegralov, pravilьno, vybira ishod iz uslovi konkretno za-daqi, neobhodimu sistemu koordinat.

Obъem zadani tipovogo rasqeta, sostowego iz konkretnyh pri-merov, opredelets prepodavatelem individualьno dl kaжdogo stu-denta.

Zadani vypolnts studentami v otdelьno tetradi.Vypolnennoe zadanie student dolжen sdatь prepodavatel na pro-

verku, a potom zawititь ego. Pri zawite student obzan pravilьnootvetitь na lbo teoretiqeski vopros, pereqenь kotoryh privo-dits niжe.

Pri vypolnenii zadani rekomenduets:

• uslovie zadaqi zapisatь polnostь;

• rexenie izloжitь podrobno, t.e. so vsemi preobrazovanimi irasqetami, s ukazaniem ispolьzovannyh formul ili teorem;

• risunki k zadaqam vypolnitь qetko, razborqivo karandaxom.

Pri rexenii primerov tipovogo rasqeta i pri podgotovke k egozawite rekomenduets ispolьzovatь sleduwu literaturu:

1. Bermant A.F., Aramanoviq I.G. Kratki kurs matematiqeskogoanaliza. M.: Nauka, 1973.

3

Page 4: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

2. Piskunov N.S. Differencialьnoe i integralьnoe isqislenie.M.: Nauka, 1970.

3. Bugrov .S., Nikolьski S.M. Differencialьnoe i integralь-noe isqislenie. M.: Nauka, 1980.

4. Bugrov .S., Nikolьski S.M. Differencialьnye uravneni.Kratnye integraly. Rdy. Funkcii kompleksnogo peremennogo.M.: Nauka, 1981.

5. Myxkis A.D. Lekcii po vysxe matematike. M.: Nauka, 1973.

6. Danko P.E., Popov A.G., Koжevnikova T.. Vysxa matematikav upraжnenih i zadaqah. Q.1–2. M.: Vysx. xk., 1980.

7. Zaporoжec G.I. Rukovodstvo k rexeni zadaq po matematiqe-skomu analizu. M.: Vysx. xk., 1966.

8. Berman G.N. Sbornik zadaq po kursu matematiqeskogo analiza.M.: Nauka, 1969.

9. Demidoviq B.P. Sbornik zadaq i upraжneni po matematiqe-skomu analizu. M.: Nauka, 1969.

10. Ilьin V.A., Poznk З.G. Osnovy matematiqeskogo analiza. M.:Nauka, 1979. Q.I–II.

11. Budak B.M., Fomin S.V. Kratnye integraly i rdy. M.: Nauka,1965.

12. Ter-Krikorov A.M., Xabunin M.I. Kurs matematiqeskogo ana-liza. M.: Nauka, 1988.

Teoretiqeskie voprosy

1. Obъem cilindriqeskogo tela.

2. Opredelenie dvonogo integrala.

3. Svostva dvonogo integrala.

4. Vyqislenie dvonogo integrala svedeniem ego k povtornomu vdekartovo sisteme koordinat.

4

Page 5: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

5. Zamena peremennyh v dvonom integrale. Dvono integral vpolrno sisteme koordinat.

6. Priloжeni dvonogo integrala:

a) vyqislenie plowadi plosko figury;

b) vyqislenie massy plosko figury;

c) vyqislenie momentov inercii plosko figury.

7. Opredelenie tronogo integrala.

8. Vyqislenie tronogo integrala v dekartovo sisteme koordi-nat.

9. Zamena peremennyh v tronom integrale.

10. Trono integral v cilindriqesko sisteme koordinat.

11. Trono integral v sferiqesko sisteme koordinat.

12. Priloжeni tronogo integrala:

a) vyqislenie obъema tela;

b) vyqislenie massy tela;

c) vyqislenie momentov inercii tela.

Obrazec vypolneni tipovogo rasqeta

Primer 1. Izmenitь pordok integrirovani v povtornom integra-le

−√

3∫

−2

dx

√4−x2∫

0

f(x, y)dy +

0∫

−√

3

dx

2−√

4−x2∫

0

f(x, y)dy.

Reqь idet o summe dvuh dvonyh integralov po oblastm D1 i D2,zadannyh sootvetstvenno:

D1 :

x = −2, x = −√

3,

y = 0, y =√

4 − x2i D2 :

x = −√

3, x = 0,

y = 0, y = 2 −√

4 − x2.

5

Page 6: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

Po suwestvu, my moжem rassmatrivatь зtu summu kak odin dvo-no integral po oblasti D, kotora vlets obъedineniem oblaste

D1 i D2:

D :

y = 0,

y =√

4 − x2 , y = 2 −√

4 − x2 .Pri зtom okruжnosti x2 + y2 = 4 ix2 +(y− 2)2 = 4 peresekats v toqkeA(−

√3, 1) (ris. 1), koordinaty ko-

toro vlts rexeniem sistemy

uravneni

x2 + y2 = 4,x2 + (y − 2)2 = 4.Ris.1

−√

3

Poзtomu, izmeniv pordok integrirovani, my moжem zapisatь dvo-no integral po oblasti D v vide odnogo povtornogo integrala:

1∫

0

dy

√4y−y2

−√

4−y2

f(x, y)dx.

Primer 2. Vyqislitь dvono integral∫

D

(54x2y2 + 150x4y4)dxdy

po oblasti D : x = 1, y = x3, y = −√x (ris. 2).

Ris.2

Vybira pordok integrirovani sle-duwim obrazom: vnutrenni integral– po peremenno y, vnexni – po peremen-no x, poluqim

D

(54x2y2 + 150x4y4)dxdy =

1∫

0

dx

x3

−√x

(54x2y2 + 150x4y4)dy ==

1∫

0

dx(

18x2y3 + 30x4y5)∣

x3

−√x

= 11.

6

Page 7: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

Primer 3. Vyqislitь plowadь figury D :

x2 + y2 = 12,

y2 =√

6x.

Kak izvestno, plowadь plosko figury D daets dvonym integra-lom S =

D

dxdy. V naxem sluqae oblastь D ograniqena okruжnostь

x2 + y2 = 12 i parabolo y2 =√

6x, kotorye peresekats v toqkahA(

√6,√

6) i B(√

6,−√

6). Koordinaty toqek vlts rexenimi si-

stemy uravneni

x2 + y2 = 12,

y2 =√

6x.Uqityva simmetriqnostь oblasti D (ris. 3)

otnositelьno osi Ox, moжno vyqislitь integralpo polovine oblasti i rezulьtat umnoжitь na 2:

S = 2

D1

dxdy = 2

√6

0

dy

√12−y2

y2/√

6

dx =

Ris. 3

√6

−√

6

= 2

√6

0

dy(

12 − y2 − y2

√6

)

= 3π + 2.

Primer 4. Vyqislitь plowadь figury D, gde oblastь zadana sle-

duwim obrazom:

x2 + y2 − 4y = 0,x2 + y2 − 8y = 0,

y =√

3x, x = 0.Figura D ograniqena dvum okruжnostmi

x2 + (y − 2)2 = 4 i x2 + (y − 4)2 = 16 radiusami2 i 4 sootvetstvenno, a takжe dvum prmymiy =

√3x i x = 0 (ris.4). Peredem k polrnym

koordinatam

x = r cos ϕ,y = r sinϕ, (x2 + y2 = r2). Ris. 4

ϕ

Pri зtom oblastь D otobrazits v oblastь G :

r = 4 sinϕ,r = 8 sinϕ,

tg ϕ = 1/√

3, cos ϕ = 0

7

Page 8: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

ili G :

r = 4 sinϕ,r = 8 sinϕ,ϕ = π/6, ϕ = π/2

, a зlement plowadi dxdy =⇒ rdrdϕ.

Poзtomu

S =

D

dxdy =

G

rdrdϕ =

π/2∫

π/6

8 sin ϕ∫

4 sin ϕ

rdr = 24

π/2∫

π/6

sin2 ϕdϕ = 4π + 3√

3.

Primer 5. Vyqislitь plowadь figury D : (x2 + y2)2 = a2(x2 − 3y2).Preжde vsego otmetim, qto x2 − 3y2 ≥ 0, tak kak neotricatelьna le-va qastь ravenstva, a sama figura simmetriqna otnositelьno oseOx i Oy. Peredem k polrnym koordinatam, pri зtom poluqim

r2 = a2(cos2 ϕ − 3 sin2 ϕ) t. e. r = a√

cos2 ϕ − 3 sin2 ϕ = a√

2 cos 2ϕ − 1 . Izskazannogo vyxe sleduet, qto cos2 ϕ − 3 sin2 ϕ ≥ 0 ili tg2 ϕ ≤ 1/3 =⇒−1

√3 ≤ tg ϕ ≤ 1

√3 =⇒ πk − π/6 ≤ ϕ ≤ π/6 + πk (k = 0,±1,±2, . . .). V

naxem sluqae dl k sleduet ostavitь znaqeni k = 0 i k = 1. Takim

obrazom, oblastь D =⇒ G :

r = a√

2 cos 2ϕ − 1 ,−π/6 ≤ ϕ ≤ π/6, 5/6π ≤ ϕ ≤ 7/6π.

Dalee integriruem po qetverto qasti oblasti G i poluqennyrezulьtat umnoжaem na 4:

S = 4

π/6∫

0

a√

2 cos 2ϕ−1∫

0

rdr = 2a2

π/6∫

0

(2 cos 2ϕ − 1)dϕ = a2(√

3 − π

2

)

.

Primer 6. Vyqislitь trono integral

∫∫

Ω

x2z dxdydz po oblasti

Ω :

y = 3x, y = 0, x = 2,z = xy, z = 0.

Ishodny integral zapixem v vide

∫∫

Ω

x2z dxdydz =

D

dxdy

xz∫

0

x2z dz ,

8

Page 9: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

gde oblastь D – proekci tela Ω na plos-kostь xOy, t. e. D : y = 3x, y = 0, x = 2 (ris. 5).Dalьnexie vyqisleni dostatoqno prosty:

D

dxdy

xz∫

0

x2z dz =

D

dxdy x2 z2

2

xy

0

=

=1

2

2∫

0

x4 dx

3x∫

0

y2 dy = 144

.

Ris.5

Primer 7. Vyqislitь obъem tela Ω :

x = 17√

2y, x = 2√

2y,z = 0, z + y = 1/2.

Telo Ω ograniqeno cilindriqeskimi poverh-nostmi x = 17

√2y i x = 17

√2y i ploskostmi

z = 0 i z + y = 1/2 (otmetim, qto x ≥ 0). Egoproekci na xOy predstavlet sobo oblastьD : x = 17

√2y, x = 2

√2y, y = 1/2 (ris. 6). Poзtomu

V =

∫∫

Ω

dxdydz =

D

dxdy

1/2−y∫

0

dz =

D

∫(

1

2− y

)

dxdy =

1/2∫

0

(

1

2− y

)

dy

17√

2y∫

2√

2y

dx = 1 .

Ris.6

Primer 8. Vyqislitь obъem tela Ω :

x2 + y2 + 2x = 0,

z =25

4− y2, z = 0.

Dannoe telo predstavlet sobo cilindr, uravnenie kotorogomoжno zapisatь v vide (x + 1)2 + y2 = 1, ograniqenny snizu plos-kostь xOy, a sverhu cilindriqesko poverhnostь s obrazuwe,parallelьno osi Ox. Lboe seqenie зto poverhnosti ploskostь,perpendikulrno osi Ox, vlets parabolo z = 25/4 − y2. Obъemtela raven:

9

Page 10: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

V =

∫∫

Ω

dxdydz =

D

dxdy

25/4−y2

0

dz =

D

∫(

25

4− y2

)

dxdy,

gde oblastь D predstavlet sobo krug (x + 1)2 + y2 ≤ 1, s centrom vtoqke C(−1, 0) i radiusom 1 (ris. 7).

Vyqisl dvono integral, peredem kpolrnym koordinatam, pri зtom oblastь Dotobrazits v G : r = −2 cos ϕ, π/2 ≤ ϕ ≤ 3π/2.Vvidu simmetrii zadaqi integrirovatь moж-no po polovine oblasti i rezulьtat udvoitь.

Takim obrazom,

V = 2

G1

∫(

25

4− y2

)

dϕ rdr = 2

π∫

π/2

−2 cos ϕ∫

0

rdr =

ϕ

Ris.7

=

π∫

π/2

cos2 ϕ (25−8 sin2 ϕ cos2 ϕ) dϕ =1

2

π∫

π/2

(1+cos 2ϕ)(25−2 sin2 2ϕ) dϕ = 6π .

Zameqanie. V зto zadaqe moжno bylo srazu pereti k cilindri-qeskim koordinatam: x = r cos ϕ, y = r sinϕ, z = z. Togda

Ω =⇒ Λ :

r + 2 cos ϕ = 0,π

2≤ ϕ ≤ 3π

2, z =

25

4− y2,

dxdydz =⇒ dϕ rdrdz .

V rezulьtate poluqim tako жe integral:

V =

∫∫

Λ

dϕ rdrdz = 2

G1

dϕ rdr

25/4−y2

0

dz, gde G1 :

r = −2 cos ϕ,π

2≤ ϕ ≤ π.

Primer 9. Vyqislitь obъem tela Ω :

z =√

36 − x2 − y2,

z =

x2 + y2

3.

Telo predstavlet sobo xarovo segment – qastь konusa 3z2 = x2 + y2,

10

Page 11: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

nahodwus nad ploskostь xOy, na-krytu sverhu sferiqesko poverhno-stь x2 + y2 + z2 = 36 s centrom v naqa-le koordinat i radiusom 6 (ris. 8.) Takkak ono obladaet cilindriqesko simme-trie (osь Oz vlets osь simmetriibeskoneqnogo pordka), udobno srazu жepereti k cilindriqeskim koordinatam:

x = r cos ϕ,y = r sinϕ,z = z;

3√

3

Ris.8

Ω =⇒ Λ :

z = +√

36 − r2,

z =r√3;

dxdydz =⇒ dϕ rdrdz.

Poluqim:

V =

∫∫

Λ

dϕ rdrdz =

D

dϕ rdr

√36−r2∫

r/√

3

dz =

D

∫(

36 − r2 − r√3

)

dϕ rdr.

Oblastь D :

r = 3√

3,0 ≤ ϕ ≤ 2π

estь proekci Ω na ploskostь xOy i

predstavlet sobo krug s centrom v naqale koordinat, radius koto-

rogo r = 3√

3 vlets rexeniem sistemy uravneni

z =√

36 − r2,

z =r√3;

V =

D

∫(

36 − r2 − r√3

)

dϕ rdr

2π∫

0

3√

3∫

0

(

36 − r2 − r√3

)

rdr = 72π.

Primer 10. Vyqislitь obъem tela Ω :

36 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 144,

−√

x2 + y2

3≤ z ≤ −

x2 + y2

15,

0 ≤ y ≤ −√

3x.

11

Page 12: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

Naxe telo zaklqeno meжdu koniqeskimi x2+y2 = 3z2 i x2 + y2 = 15z2

i koncentriqeskimi sferiqeskimi x2 + y2 + z2 = 36 i x2 + y2 + z2 = 144poverhnostmi i rassekaets ploskostmi y = 0 i y = −

√3x. Raspolo-

жeno ono pod ploskostь xOy (z ≤ 0). Seqeni tela koordinatnymiploskostmi xOz i xOy pokazany na ris. 9 i 10.

Ris. 9

θ

z=−|x|/√

15

z=−|x|/√

3

Ris. 10

ϕy=−

√3x

Peredem k sferiqeskim koordinatam po formulam:

x = r sin θ cos ϕ,y = r sin θ sinϕ,z = r cos θ;

dxdydz =⇒ dϕ sin θdθ r2dr.

Iz uslovi zadaqi (i risunkov) vidno, qto x ≤ 0 i z ≤ 0, a зtooznaqaet, qto cos ϕ ≤ 0 i cos θ ≤ 0, pri зtom sin θ ≥ 0, tak kak ugolθ ∈ [0, π]. Poзtomu oblastь Ω otobraжaets v Λ:

Λ :

36 ≤ r2 ≤ 144,

−√

r2 sin2 θ

3≤ r cos θ ≤ −

r2 sin2 θ

15,

0 ≤ r sin θ sinϕ ≤ −r√

3 sin θ cos ϕ

6 ≤ r ≤ 12,

−sin θ√3

≤ cos θ ≤ −sin θ√15

,

0 ≤ sinϕ ≤ −√

3 cos ϕ

Rassmotrim podrobnee neravenstvo 0 ≤ sinϕ ≤ −√

3 cos ϕ. Takkak cos ϕ ≤ 0, to dl ego rexeni udobno vvesti novu peremennuϕ = π − ϕ, togda ϕ = π − ϕ. Pri зtom sinϕ = sin(π − ϕ) = sin ϕ, acos ϕ = cos(π − ϕ) = − cos ϕ (cos ϕ ≥ 0). Razdeliv neravenstvo nacos ϕ, poluqim 0 ≤ tg ϕ ≤

√3. Iz mnoжestva ego rexeni vybira-

em 0 ≤ ϕ ≤ π/3 ili, vernuvxisь k peremenno ϕ, 2π/3 ≤ ϕ ≤ π(sm. ris. 10). Podobnym obrazom iz neravenstva, soderжawego ugol θ,poluqim π − arctg

√15 ≤ θ ≤ 2π/3. Teperь oblastь Λ zapixem v okon-

12

Page 13: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

qatelьnom vide:

Λ :

6 ≤ r ≤ 12,

π − arctg√

15 ≤ θ ≤ 2π

3,

3≤ ϕ ≤ π.

Obъem vyqislets prosto:

V =

∫∫

Λ

dϕ sin θdθ r2dr =

π∫

2π/3

2π/3∫

π−arctg√

15

sin θdθ

12∫

6

r2dr =

= 168π

(

1

2− cos(arctg

√15)

)

.

Preobrazuem rezulьtat, ispolьzu formulu cos α = 1/√

1 + tg2 α :

cos(arctg√

15) =1

1 + tg2(arctg√

15)=

1

4.

Okonqatelьno imeem: V = 42π.

13

Page 14: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

Rasqetnye zadani

1. Izmenitь pordok integrirovani

V zadaqah 1.1–1.30 izmenitь pordok integrirovani v zadannyhpovtornyh integralah. Oblastь integrirovani izobrazitь na qer-teжe.

1.1.

−1∫

−2

dy

0∫

−√2+y

f(x, y) dx +

0∫

−1

dy

0∫

−√−y

f(x, y) dx .

1.2.

1∫

0

dy

0∫

−√y

f(x, y) dx +

√2

1

dy

0∫

−√

2−y2

f(x, y) dx .

1.3.

1∫

0

dy

y∫

0

f(x, y) dx +

√2

1

dy

√2−y2

0

f(x, y) dx .

1.4.

1∫

0

dy

√y

0

f(x, y) dx +

2∫

1

dy

√2−y

0

f(x, y) dx .

1.5.

−1∫

−√

2

dx

0∫

−√

2−x2

f(x, y) dy +

0∫

−1

dx

0∫

x

f(x, y) dy .

1.6.

1/√

2∫

0

dy

arcsin y∫

0

f(x, y) dx +

1∫

1/√

2

dy

arccos y∫

0

f(x, y) dx .

1.7.

−1∫

−2

dy

√2+y

0

f(x, y) dx +

0∫

−1

dy

√−y∫

0

f(x, y) dx .

14

Page 15: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

1.8.

1∫

0

dy

0∫

−√y

f(x, y) dx +

e∫

1

dy

− ln y∫

−1

f(x, y) dx .

1.9.

−1∫

−√

2

dx

√2−x2∫

0

f(x, y) dy +

0∫

−1

dx

x2

0

f(x, y) dy .

1.10.

−√

3∫

−2

dx

0∫

−√

4−x2

f(x, y) dy +

0∫

−√

3

dx

0∫

−2+√

4−x2

f(x, y) dy .

1.11.

1∫

0

dx

1∫

1−x2

f(x, y) dy +

e∫

1

dx

1∫

lnx

f(x, y) dy .

1.12.

1∫

0

dy

3√

y∫

0

f(x, y) dx +

2∫

1

dy

2−y∫

0

f(x, y) dx .

1.13.

π/4∫

0

dy

sin y∫

0

f(x, y) dx +

π/2∫

π/4

dy

cos y∫

0

f(x, y) dx .

1.14.

−1∫

−2

dx

0∫

−(2+x)

f(x, y) dy +

0∫

−1

dx

0∫

3√

x

f(x, y) dy .

1.15.

1∫

0

dy

√y

0

f(x, y) dx +

e∫

1

dy

1∫

ln y

f(x, y) dx .

1.16.

1∫

0

dy

0∫

−√y

f(x, y) dx +

2∫

1

dy

0∫

−√2−y

f(x, y) dx .

1.17.

1∫

0

dy

0∫

−y

f(x, y) dx +

√2

1

dy

0∫

−√

2−y2

f(x, y) dx .

15

Page 16: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

1.18.

1∫

0

dy

y3

0

f(x, y) dx +

2∫

1

dy

2−y∫

0

f(x, y) dx .

1.19.

√3

0

dx

0∫

−2+√

4−x2

f(x, y) dy +

2∫

√3

dx

0∫

−√

4−x2

f(x, y) dy .

1.20.

−1∫

−2

dy

0∫

−(2+y3)

f(x, y) dx +

0∫

−1

dy

0∫

3√

y

f(x, y) dx .

1.21.

1∫

0

dy

y∫

0

f(x, y) dx +

e∫

1

dy

1∫

ln y

f(x, y) dx .

1.22.

1∫

0

dx

x2

0

f(x, y) dy +

√2

1

dx

√2−x2∫

0

f(x, y) dy .

1.23.

π/4∫

0

dx

sin x∫

0

f(x, y) dy +

π/2∫

π/4

dx

cos x∫

0

f(x, y) dy .

1.24.

−1∫

−√

2

dy

0∫

−√

2−y2

f(x, y) dx +

0∫

−1

dy

0∫

y

f(x, y) dx .

1.25.

1∫

0

dx

x3

0

f(x, y) dy +

2∫

1

dx

2−x∫

0

f(x, y) dy .

1.26.

√3

0

dx

2−√

4−x2∫

0

f(x, y) dy +

2∫

√3

dx

√4−x2∫

0

f(x, y) dy .

1.27.

1∫

0

dx

0∫

−√x

f(x, y) dy +

2∫

1

dx

0∫

−√

2−x

f(x, y) dy .

16

Page 17: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

1.28.

1∫

0

dx

x∫

0

f(x, y) dy +

√2

1

dx

√2−x2∫

0

f(x, y) dy .

1.29.

1∫

0

dy

√y

0

f(x, y) dx +

√2

1

dy

√2−y2

0

f(x, y) dx .

1.30.

1∫

0

dx

√x

0

f(x, y) dy +

2∫

1

dx

√2−x

0

f(x, y) dy .

2. Vyqislitь dvonye integraly.

V zadaqah 2.1–2.30 vyqislitь dvonye integraly∫

D

f(x, y) dxdy,

esli oblastь D zadana ukazannymi linimi.

2.1.

D

(12x2y2+16x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = x2, y = −√x .

2.2.

D

(9x2y2 + 48x3y3) dxdy,

D : x = 1, y =√

x, y = −x2.

2.3.

D

(36x2y2−96x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = 3√

x, y = −x3.

2.4.

D

(12x2y2+16x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = x3, y = − 3√

x .

2.5.

D

(27x2y2+48x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = x2, y = − 3√

x .

2.6.

D

(18x2y2+32x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = 3√

x, y = −x2.

2.7.

D

(18x2y2+32x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = x3, y = −√x .

2.8.

D

(27x2y2+48x3y3) dxdy,

D : x = 1, y =√

x, y = −x3.

2.9.

D

(4xy + 3x2y2) dxdy,

D : x = 1, y = x2, y = −√x .

2.10.

D

(12xy + 9x2y2) dxdy,

D : x = 1, y =√

x, y = −x2.

2.11.

D

(8xy + 9x2y2) dxdy,

D : x = 1, y = 3√

x, y = −x3.

2.12.

D

(24xy + 18x2y2) dxdy,

D : x = 1, y = x3, y = − 3√

x .

17

Page 18: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

2.13.

D

(12xy + 27x2y2) dxdy,

D : x = 1, y = x2, y = − 3√

x .

2.14.

D

(8xy + 18x2y2) dxdy,

D : x = 1, y = 3√

x, y = −x2.

2.15.

D

(4

5xy +

9

11x2y2) dxdy,

D : x = 1, y = x3, y = −√x .

2.16.

D

(4

5xy + 9x2y2) dxdy,

D : x = 1, y =√

x, y = −x3.

2.17.

D

(24xy − 48x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = x2, y = −√x .

2.18.

D

(6xy + 24x3y3) dxdy,

D : x = 1, y =√

x, y = −x2.

2.19.

D

(4xy + 16x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = 3√

x, y = −x3.

2.20.

D

(4xy + 16x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = x3, y = − 3√

x .

2.21.

D

(44xy + 16x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = x2, y = − 3√

x .

2.22.

D

(4xy + 176x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = 3√

x, y = −x2.

2.23.

D

(xy − 4x3y3) dxdy,

D : x = 1, y = x3, y = −√x .

2.24.

D

(4xy + 176x3y3) dxdy,

D : x = 1, y =√

x, y = −x3.

2.25.

D

(6x2y2 +25

3x4y4) dxdy,

D : x = 1, y = x2, y = −√x .

2.26.

D

(9x2y2+25x4y4) dxdy,

D : x = 1, y =√

x, y = −x2.

2.27.

D

(3x2y2 +50

3x4y4) dxdy,

D : x = 1, y = 3√

x, y = −x3.

2.28.

D

(9x2y2+25x4y4) dxdy,

D : x = 1, y = x3, y = − 3√

x .

2.29.

D

(xy − 9x5y5) dxdy,

D : x = 1, y = 3√

x, y = −x2.

2.30.

D

(54x2y2+150x4y4) dxdy,

D : x = 1, y = x3, y = −√x .

18

Page 19: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

3. Vyqislitь plowadь plosko figury (I)

V zadaqah 3.1–3.30 vyqislitь s pomowь dvonogo integrala v de-kartovyh koordinatah plowadь plosko figury, ograniqenno uka-zannymi linimi.

3.1. y =3

x, y = 4ex, y = 3, y = 4 . 3.2. x =

36 − y2, x = 6 −√

36 − y2 .

3.3. x2 + y2 = 72, 6y = −x2 (y ≤ 0) . 3.4. x = 8 − y2, x = −2y .

3.5. y =3

x, y = 8ex, y = 3, y = 8 . 3.6. y =

√x

2, y =

1

2x, x = 16 .

3.7. x = 5 − y2, x = −4y . 3.8. x2 + y2 = 12, −√

6y = x2 (y ≤ 0) .

3.9. y =√

12 − x2, y = 2√

3−√

12 − x2, x = 0 (x ≥ 0) .

3.10. y =3

2

√x, y =

3

2x, x = 9 . 3.11. y = 11 − x2, y = −10x .

3.12. y = 20 − x2, y = −8x . 3.13. y = sinx, y = cos x, x ≥ 0 .

3.14. y =√

18 − x2, y = 3√

2 −√

18 − x2 .

3.15. y = 32 − x2, y = −4x . 3.16. y =2

x, y = 5ex, y = 2, y = 5 .

3.17. y = 3√

x, y =3

x, x = 9 . 3.18. x2 + y2 = 36, 3

√2y = x2 (y ≥ 0) .

3.19. y = 6 −√

36 − x2, y =√

36 − x2, x = 0 (x ≥ 0) .

3.20. y =25

4− x2, y = x − 5

2. 3.21. y =

√x, y =

1

x, x = 16 .

3.22. y =2

x, y = 7ex, y = 2, y = 7 . 3.23. x = 27 − y2, x = −6y .

3.24. x =√

72 − y2, 6x = y2, y = 0 (y ≥ 0) .

3.25. y =√

6 − x2, y =√

6 −√

6 − x2 . 3.26. y =3

2

√x, y =

3

2x, x = 4 .

3.27. y = sinx, y = cos x, x = 0 (x ≤ 0) .

3.28. y =1

x, y = 6ex, y = 1, y = 6 . 3.29. y = 3

√x, y =

3

x, x = 9 .

3.30. y =√

24 − x2, 2√

3y = x2, x = 0 (x ≥ 0) .

19

Page 20: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

4. Vyqislitь plowadь plosko figury (II)

V zadaqah 4.1–4.30 nati plowadь figury, ograniqenno dannymilinimi, v polrnyh koordinatah.

4.1. a) y2 − 2y + x2 = 0,y2 − 4y + x2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)3 = a2x2y2.

4.2. a) x2 − 4x + y2 = 0,x2 − 8x + y2 = 0,y = 0, y = x/

√3;

b) (x2 + y2)3 = a2y4.

4.3. a) y2 − 6y + x2 = 0,y2 − 8y + x2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)2 = a2(x2 + 4y2).

4.4. a) x2 − 2x + y2 = 0,x2 − 4x + y2 = 0,y = 0, y = x;

b) (x2+y2)3 = a2y2(4x2+3y2).

4.5. a) y2 − 8y + x2 = 0,y2 − 10y + x2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)4 = a2x3y3.

4.6. a) x2 − 4x + y2 = 0,x2 − 8x + y2 = 0,y = 0, y = x;

b) (x2 + y2)2 = a2(3x2 + y2).

4.7. a) y2 − 4y + x2 = 0,y2 − 6y + x2 = 0,y = x, y = 0;

b) (x2 + y2)3 = a2(x2 − y2)2.

4.8. a) x2 − 2x + y2 = 0,x2 − 10x + y2 = 0,y = 0, y =

√3x;

b) (x2 + y2)3 = a2xy3.

4.9. a) y2 − 6y + x2 = 0,y2 − 10y + x2 = 0,y = x, x = 0;

b) (x2 + y2)3 = a2x3y.

4.10. a) x2 − 2x + y2 = 0,x2 − 4x + y2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)3 = a2(x4 + x2y2 + y4).

20

Page 21: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

4.11. a) y2 − 2y + x2 = 0,y2 − 4y + x2 = 0,x = 0, y =

√3x;

b) (x2 + y2)3 = a2y2(x2 + 3y2).

4.12. a) x2 − 2x + y2 = 0,x2 − 6x + y2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)2 = a2(3x2 + y2).

4.13. a) y2 − 4y + x2 = 0,y2 − 6y + x2 = 0,y =

√3x, x = 0;

b) (x2 + y2)5 = a6xy3.

4.14. a) x2 − 2x + y2 = 0,x2 − 8x + y2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)7 = a8x4y2.

4.15. a) y2 − 2y + x2 = 0,y2 − 6y + x2 = 0,y = x/

√3, x = 0;

b) (x2 + y2)5 = a4x2y4.

4.16. a) x2 − 2x + y2 = 0,x2 − 4x + y2 = 0,y = x/

√3, y = 0;

b) (x2 + y2)5 = a4x4y2.

4.17. a) y2 − 2y + x2 = 0,y2 − 10y + x2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)2 = a2(x2 + 2y2).

4.18. a) x2 − 2x + y2 = 0,x2 − 6x + y2 = 0,y = 0, y = x/

√3;

b) (x2 + y2)7 = a8x2y4.

4.19. a) y2 − 4y + x2 = 0,y2 − 10y + x2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)2 = a2(x2 − y2).

4.20. a) x2 − 2x + y2 = 0,x2 − 6x + y2 = 0,y = x, y = 0;

b) (x2 + y2)5 = a6x3y.

4.21. a) y2 − 2y + x2 = 0,y2 − 4y + x2 = 0,y = x, x = 0;

b) (x2 + y2)2 = ax3.

4.22. a) x2 − 2y + y2 = 0,x2 − 4x + y2 = 0,y = 0, y =

√3x;

b) (x2 + y2)2 = a2(5x2 + 7y2).

21

Page 22: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

4.23. a) y2 − 6y + x2 = 0,y2 − 8y + x2 = 0,y = x, x = 0;

b) (x2 + y2)2 = a2xy.

4.24. a) x2 − 4x + y2 = 0,x2 − 8x + y2 = 0,y = 0, y =

√3x;

b) (x2 + y2)2 = 2a2(x2 + 3y2).

4.25. a) y2 − 4y + x2 = 0,y2 − 8y + x2 = 0,y = x, x = 0;

b) (x2 + y2)2 = a2y3.

4.26. a) x2 − 4x + y2 = 0,x2 − 8x + y2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)2 = 4ay3.

4.27. a) y2 − 4y + x2 = 0,y2 − 8y + x2 = 0,x = 0, y =

√3x;

b) (x2 + y2)2 = a2(3x2 − y2).

4.28. a) x2 − 4x + y2 = 0,x2 − 6x + y2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)3 = a2x2(x2 +3y2).

4.29. a) y2 − 2y + x2 = 0,y2 − 10y + x2 = 0,y = x/

√3, x = 0;

b) (x2 + y2)3 = a2x4.

4.30. a) x2 − 6x + y2 = 0,x2 − 10x + y2 = 0,y = x/

√3, y =

√3x;

b) (x2 + y2)2 = a2(x2 − 3y2).

5. Vyqislitь trono integral

V zadaqah 5.1–5.30 vyqislitь tronye integraly∫∫

Ω

f(x, y, z) dxdydz

po oblasti Ω, zadanno ukazannymi poverhnostmi.

5.1.

∫∫

Ω

x dxdydz,

Ω :

y = 10x, y = 0, x = 1,z = xy, z = 0.

5.2.

∫∫

Ω

dxdydz

(1 + x/3 + y/4 + z/8)4,

Ω :

x/3 + y/4 + z/8 = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

22

Page 23: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

5.3.

∫∫

Ω

15(y2 + z2 dxdydz,

Ω :

z = x + y, x + y = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

5.4.

∫∫

Ω

(3x + 4y) dxdydz,

Ω :

y = x, y = 0, x = 1z = 5(x2 + y2), z = 0.

5.5.

∫∫

Ω

(1 + 2x3) dxdydz,

Ω :

y = 9x, y = 0, x = 1,z =

√xy, z = 0.

5.6.

∫∫

Ω

(27 + 54y3) dxdydz,

Ω :

y = x, y = 0, x = 1,z =

√xy, z = 0.

5.7.

∫∫

Ω

y dxdydz,

Ω :

y = 15x, y = 0, x = 1,z = xy, z = 0.

5.8.

∫∫

Ω

dxdydz

(1 + x/16 + y/8 + z/3)5,

Ω :

x/16 + y/8 + z/3 = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

5.9.

∫∫

Ω

(3x2 + y2) dxdydz,

Ω :

z = 10y, x = y = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

5.10.

∫∫

Ω

(15x + 30y) dxdydz,

Ω :

z = x2 + 3y2, z = 0,y = x, y = 0, x = 1.

5.11.

∫∫

Ω

(4 + 8z3) dxdydz,

Ω :

y = x, y = 0, x = 1z =

√xy, z = 0.

5.12.

∫∫

Ω

(1 + 2x3) dxdydz,

Ω :

y = 36x, y = 0, x = 1,z =

√xy, z = 0.

5.13.

∫∫

Ω

21xz dxdydz,

Ω :

y = x, y = 0, x = 2,z = xy, z = 0.

5.14.

∫∫

Ω

dxdydz

(1 + x/10 + y/8 + z/3)6,

Ω :

x/10 + y/8 + z/3 = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

5.15.

∫∫

Ω

(x2 + 3y2) dxdydz,

Ω :

z = 10x, x + y = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

5.16.

∫∫

Ω

(60y + 90z) dxdydz,

Ω :

y = x, y = 0, x = 1,z = x2 + y2, z = 0.

23

Page 24: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

5.17.

∫∫

Ω

(9 + 18z) dxdydz,

Ω :

y = 4x, y = 0, x = 1,z =

√xy, z = 0.

5.18.

∫∫

Ω

∫(

10

3x +

5

3

)

dxdydz,

Ω :

y = 9x, y = 0, x = 1,z =

√xy, z = 0.

5.19.

∫∫

Ω

3y2 dxdydz,

Ω :

y = 2x, y = 0, x = 2,z = xy, z = 0.

5.20.

∫∫

Ω

dxdydz

(1 + x/2 + y/4 + z/6)4,

Ω :

x/2 + y/4 + z/6 = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

5.21.

∫∫

Ω

x2 dxdydz,

Ω :

z = 10(x + 3y), x + y = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

5.22.

∫∫

Ω

(8y + 12z) dxdydz,

Ω :

y = x, y = 0, x = 1,z = 3x2 + 2y2, z = 0.

5.23.

∫∫

Ω

63(1 + 2√

y) dxdydz,

Ω :

y = x, y = 0, x = 1,z =

√xy, z = 0.

5.24.

∫∫

Ω

(x + y) dxdydz,

Ω :

y = x, y = 0, x = 1,z = 30x2 + 60y2, z = 0.

5.25.

∫∫

Ω

xyz dxdydz,

Ω :

y = x, y = 0, x = 2,z = xy, z = 0.

5.26.

∫∫

Ω

dxdydz

(1 + x/6 + y/4 + z/16)5,

Ω :

x/6 + y/4 + z/16 = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

5.27.

∫∫

Ω

y2 dxdydz,

Ω :

z = 10(3x + y), x + y = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

5.28.

∫∫

Ω

∫(

5x +3z

2

)

dxdydz,

Ω :

y = x, y = 0, x = 1,z = x2 + 15y2, z = 0.

5.29.

∫∫

Ω

(x2 + 4y2) dxdydz,

Ω :

z = 20(2x + y), x + y = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

5.30.

∫∫

Ω

dxdydz

(1 + x/8 + y/3 + z/5)6,

Ω :

x/8 + y/3 + z/5 = 1,x = 0, y = 0, z = 0.

24

Page 25: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

6. Vyqislitь obъem tela (I)

V zadaqah 6.1–6.30 vyqislitь s pomowь tronogo integrala obъ-em tela, ograniqennogo ukazannymi poverhnostmi. Sdelatь qerteжdannogo tela i ego proekcii na ploskostь xOy.

6.1. y = 16√

2x, y =√

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

6.2. y = 5√

x, y = 5x/3,z = 0, z = 5

√x/3 + 5.

6.3. x2 + y2 = 2, y =√

x, y = 0,z = 0, z = 15x.

6.4. x + y = 2, y =√

x,z = 12y, z = 0.

6.5. x = 20√

2y, x = 5√

2y,z = 0, z + y = 1/2.

6.6. x = 5√

y/2, x = 5y/6,z = 0, z = 5(3 +

√y)/6.

6.7. x2 + y2 = 2, x =√

y, x = 0,z = 0, z = 30y.

6.8. x + y = 2, x =√

y,z = 12x/5, z = 0.

6.9. y = 17√

2x, y = 2√

2x,z = 0, x + z = 1/2.

6.10. y = 5√

x/3, y = 5x/9,z = 0, z = 5(3 +

√x)/9.

6.11. x2 + y2 = 8, y =√

2x, y = 0,z = 0, z = 15x/11.

6.12. x + y = 4, y =√

2x,z = 0, z = 3y.

6.13. x = 5√

y/6, x = 5y/18,z = 0, z = 5(3 +

√y)/18.

6.14. x = 19√

2y, x = 4√

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

6.15. x2 + y2 = 8, x =√

2y, x = 0,z = 0, z = 30y/11.

6.16. x + y = 4, x =√

2y,z = 0, z = 3x/5.

6.17. y = 6√

3x, y =√

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

6.18. y = 5√

x/6, y = 5x/18,z = 0, z = 5(3 +

√x)/18.

6.19. x2 +y2 = 18, y =√

3x, y = 0,z = 0, z = 5x/11.

6.20. x + y = 6, y =√

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

6.21. x = 7√

3y, x = 2√

3y,z = 0, y + z = 3.

6.22. x = 5√

y/3, x = 5y/9,z = 0, z = 5(3 +

√y)/9.

6.23. x2 + y2 = 18, x =√

3y,x = 0, z = 0, z = 10y/11.

6.24. x + y = 6, x =√

3y,z = 4x/5, z = 0.

6.25. y =√

15x, y =√

15x,z = 0, z =

√15(1 +

√x).

6.26. x2 + y2 = 50, y =√

5x,z = 0, z = 3x/11, y = 0.

6.27. x + y = 8, y =√

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

6.28. x = 16√

2y, x =√

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

25

Page 26: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

6.29. x = 15√

y, x = 15y,z = 0, z = 15(1 +

√y).

6.30. x2 + y2 = 50, x =√

5y,z = 0, z = 6y/11, x = 0.

7. Vyqislitь obъem tela (II)

V zadaqah 7.1–7.30 vyqislitь s pomowь tronogo integrala obъ-em tela, ograniqennogo ukazannymi poverhnostmi, ispolьzu cilin-driqeskie koordinaty.

7.1. a) x2 + y2 = 2y,z = 0, z = 5/4 − x2;

b) z =√

9 − x2 − y2,9z/2 = x2 + y2.

7.2. a) x2 + y2 = y,x2 + y2 = 4y,z = 0, z =

x2 + y2;

b) z = 15√

x2 + y2/2,z = 17/2 − x2 − y2.

7.3. a) x2 + y2 = 8√

2x, z = 0,z = x2 + y2 − 64 (z ≥ 0);

b) z =√

4 − x2 − y2,

z =√

(x2 + y2)/255.

7.4. a) x2 + y2 + 4x = 0,z = 0, z = 8 − y2;

b) z =√

64 − x2 − y2,x2 + y2 = 60, z = 1(vnutri cilindra).

7.5. a) x2 + y2 = 6x,x2 + y2 = 9x,z = 0, z =

x2 + y2,y = 0 (y ≤ 0);

b) z =√

16/9 − x2 − y2,2z = x2 + y2.

7.6. a) x2 + y2 = 6√

2y, z = 0,z = x2 + y2 − 36 (z ≥ 0);

b) z = 3√

x2 + y2,z = 10 − x2 − y2.

7.7. a) x2 + y2 = 2y,z = 0, z = 9/4 − x2;

b) z =√

25 − x2 − y2,

z =√

(x2 + y2)/99.

7.8. a) x2 + y2 = 2y,x2 + y2 = 5y,z = 0, z =

x2 + y2;

b) z =√

100 − x2 − y2,z = 6, x2 + y2 = 51(vnutri cilindra).

7.9. a) x2 + y2 + 2√

2y = 0, z = 0,z = x2 + y2 − 4 (z ≥ 0);

b) z = 21√

x2 + y2/2,z = 23/2 − x2 − y2.

7.10. a) x2 + y2 = 4x,z = 0, z = 10 − y2;

b) z =√

16 − x2 − y2,6z = x2 + y2.

26

Page 27: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

7.11. a) x2 + y2 = 7x,x2 + y2 = 10x,z = 0, z =

x2 + y2,y = 0 (y ≤ 0);

b) z =√

9 − x2 − y2,

z =√

(x2 + y2)/80.

7.12. a) x2 + y2 = 8√

2y, z = 0,z = x2 + y2 − 64 (z ≥ 0);

b) z =√

81 − x2 − y2,z = 5, x2 + y2 = 45(vnutri cilindra).

7.13. a) x2 + y2 = 2y,z = 0, z = 13/4 − x2;

b) z =√

1 − x2 − y2,3z/2 = x2 + y2.

7.14. a) x2 + y2 = 3y,x2 + y2 = 6y,z = 0, z =

x2 + y2;

b) z = 6√

x2 + y2,z = 16 − x2 − y2.

7.15. a) x2 + y2 = 6√

2x, z = 0,z = x2 + y2 − 36 (z ≥ 0);

b) z =√

36 − x2 − y2,

z =√

(x2 + y2)/63.

7.16. a) x2 + y2 = 2√

2y, z = 0,z = x2 + y2 − 4 (z ≥ 0);

b) z =√

64 − x2 − y2,z = 4, x2 + y2 = 39(vnutri cilindra).

7.17. a) x2 + y2 = 4x,z = 0, z = 12 − y2;

b) z =√

144 − x2 − y2,18z = x2 + y2.

7.18. a) x2 + y2 = 8x,x2 + y2 = 11x,z = 0, z =

x2 + y2,y = 0 (y ≤ 0);

b) z = 3√

x2 + y2/2,z = 5/2 − x2 − y2.

7.19. a) x2 + y2 = 4√

2x, z = 0,z = x2 + y2 − 16, (z ≥ 0);

b) z =√

9 − x2 − y2,

z =√

(x2 + y2)/35.

7.20. a) x2 + y2 = 4y,z = 0, z = 4 − x2;

b) z =√

49 − x2 − y2,z = 3, x2 + y2 = 33(vnutri cilindra).

7.21. a) x2 + y2 = 4y,x2 + y2 = 7y,z = 0, z =

x2 + y2;

b) z =√

36 − x2 − y2,9z = x2 + y2.

7.22. a) x2 + y2 = 4√

2y, z = 0,z = x2 + y2 − 16 (z ≥ 0);

b) z = 9√

x2 + y2,z = 22 − x2 − y2.

27

Page 28: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

7.23. a) x2 + y2 + 2x = 0,z = 0, z = 17/4 − y2;

b) z =√

16 − x2 − y2,

z =√

(x2 + y2)/15.

7.24. a) x2 + y2 = 9x,x2 + y2 = 12x,z = 0, z =

x2 + y2

y = 0 (y ≥ 0);

b) z =√

36 − x2 − y2,z = 2, x2 + y2 = 27(vnutri cilindra).

7.25. a) x2 + y2 + 2√

2x = 0, z = 0,z = x2 + y2 − 4 (z ≥ 0);

b) z =√

4/9 − x2 − y2,z = x2 + y2.

7.26. a) x2 + y2 = 4y,z = 0, z = 6 − x2;

b) z = 12√

x2 + y2,z = 28 − x2 − y2.

7.27. a) x2 + y2 = 10x,x2 + y2 = 13x,z = 0, z =

x2 + y2,y = 0 (y ≥ 0);

b) z =√

9 − x2 − y2,

z =√

(x2 + y2)/8.

7.28. a) x2 + y2 = 2√

2x, z = 0,z = x2 + y2 − 4 (z ≥ 0);

b) z =√

25 − x2 − y2,z = 1, x2 + y2 = 21(vnutri cilindra).

7.29. a) x2 + y2 = 2x,z = 0, z = 21/4 − y2;

b) z =√

64 − x2 − y2,12z = x2 + y2.

7.30. a) x2 + y2 = 5y,x2 + y2 = 8y,z = 0, z =

x2 + y2;

b) z = 9√

x2 + y2/2,z = 11/2 − x2 − y2.

8. Vyqislitь obъem tela (III)

V zadaqah 8.1–8.30 vyqislitь s pomowь tronogo integrala obъemtela, zadannogo neravenstvami, ispolьzu sferiqeskie koordinaty.

8.1. 1 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 49, −√

x2 + y2

35≤ z ≤

x2 + y2

3, −x ≤ y ≤ 0.

8.2. 4 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 64,

x2 + y2

15≤ z ≤

x2 + y2

3, −

√3x ≤ y ≤ 0.

8.3. 16 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 100, z ≤√

x2 + y2

24, −

√3x ≤ y ≤ − x√

3.

28

Page 29: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

8.4. 4 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 36, z ≥ −√

x2 + y2

63, 0 ≤ y ≤ − x√

3.

8.5. 1 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 36, z ≥√

x2 + y2

99, −

√3x ≤ y ≤

√3x.

8.6. 25 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 100, z ≤ −√

x2 + y2

99,√

3x ≤ y ≤ −√

3x.

8.7. 1 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 49, 0 ≤ z ≤√

x2 + y2

24, y ≤ − x√

3, y ≤ −

√3x.

8.8. 25 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 121, −√

x2 + y2

24≤ z ≤ 0, y ≥ − x√

3, y ≥ −

√3x.

8.9. 4 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 64, −√

x2 + y2

35≤ z ≤

x2 + y2

3, x ≤ y ≤ 0.

8.10. 16 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 100,

x2 + y2

15≤ z ≤

x2 + y2

3,√

3x ≤ y ≤ 0.

8.11. 16 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 100, z ≤√

x2 + y2

3, −

√3x ≤ y ≤ − x√

3.

8.12. 16 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 64, z ≥ −√

x2 + y2

63, − x√

3≤ y ≤ −

√3x.

8.13. 4 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 49, z ≥√

x2 + y2

99, y ≤ 0, y ≤

√3x.

8.14. 36 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 121, z ≤ −√

x2 + y2

99, y ≥ 0, y ≥

√3x.

8.15. 4 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 64, 0 ≤ z ≤√

x2 + y2

24, y ≤

√3x, y ≤ x√

3.

8.16. 36 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 144, −√

x2 + y2

24≤ z ≤ 0, y ≥

√3x, y ≥ x√

3.

8.17. 9 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 81, −√

x2 + y2

3≤ z ≤

x2 + y2

35, 0 ≤ y ≤ −x.

8.18. 36 ≤ x2+y2+z2 ≤ 144, −√

x2 + y2

3≤ z ≤ −

x2 + y2

15, 0 ≤ y ≤ −

√3x.

29

Page 30: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

8.19. 36 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 144, z ≤√

x2 + y2

3,√

3x ≤ y ≤ x√3.

8.20. 36 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 100, z ≥ −√

x2 + y2

63,

x√3≤ y ≤

√3x.

8.21. 9 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 64, z ≥√

x2 + y2

99, y ≤ x√

3, y ≤ − x√

3.

8.22. 49 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 144, z ≤ −√

x2 + y2

99, y ≥ x√

3, y ≥ − x√

3.

8.23. 9 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 81, 0 ≤ z ≤√

x2 + y2

24, y ≤ 0, y ≤ x√

3.

8.24. 49 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 169, −√

x2 + y2

24≤ z ≤ 0, y ≥ 0, y ≥ x√

3.

8.25. 16 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 100, −√

x2 + y2

3z ≤

x2 + y2

35, 0 ≤ y ≤ x.

8.26. 64 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 196, −√

x2 + y2

3≤ z ≤ −

x2 + y2

15, 0 ≤ y ≤

√3x.

8.27. 64 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 196, z ≤√

x2 + y2

3, − x√

3≤ y ≤ 0.

8.28. 64 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 144, z ≥ −√

x2 + y2

63, 0 ≤ y ≤ x√

3.

8.29. 16 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 81, z ≥√

x2 + y2

99, y ≤ 0, y ≤ −

√3x.

8.30. 16 ≤ x2 + y2 + z2 ≤ 100, 0 ≤ z ≤√

x2 + y2

24, y ≤ 0, y ≤ − x√

3.

30

Page 31: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

Soderжanie

Ukazani k vypolneni tipovogo rasqeta . . . . . . . . 3Obwie trebovani k vypolneni zadani . . . . . . . . . . 3Teoretiqeskie voprosy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Obrazec vypolneni tipovogo rasqeta . . . . . . . . . . . . 5

Rasqetnye zadani . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141. Izmenitь pordok integrirovani . . . . . . . . . . . . . 142. Vyqislitь dvonye integraly . . . . . . . . . . . . . . . 173. Vyqislitь plowadь plosko figury (I) . . . . . . . . . . 194. Vyqislitь plowadь plosko figury (II) . . . . . . . . . 205. Vyqislitь trono integral . . . . . . . . . . . . . . . . 226. Vyqislitь obъem tela (I) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257. Vyqislitь obъem tela (II) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268. Vyqislitь obъem tela (III) . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

31

Page 32: KRATNYE INTEGRALYwindow.edu.ru/resource/921/77921/files/tr.pdf · 2015-01-12 · UDK 518(07.07) Kurova L.V., Podolьskiˆ V.A. Kratnye integraly. Metod. ukaza-ni˜ k vypolneni˘ rasqetnogo

Kurova Ldmila VladimirovnaPodolьski Vladimir Aleksandroviq

KRATNYE INTEGRALYmetodiqeskie ukazani

k vypolneni rasqetnogo zadanidl studentov 2-go kursa vseh specialьnoste

Kontrolьnye zadani vypolnenyv redakcionno-izdatelьsko sisteme

LATEX 2E

Redaktor E.O. Trusova

Podpisano k peqati 2003. Format 60x84 1/16. Bumaga pisqa. Peqatь ofsetna.

Usl.peq.l. 1,86. Peq.l. 2,9. Uq.-izd.l. 1,81. Tiraж 350 зkz. Zakaz N0 S 66

SPbGUNiPT. 191002, Sankt-Peterburg, ul. Lomonosova, 9

IPC SPbGNiPT. 191002, Sankt-Peterburg, ul. Lomonosova, 9