§ 3. Ц ИЛ И Н Д РИ ЧЕС КИ Е ТТ С Ф ЕРИ Ч ЕС КИ Е КООРДИНАТЫ
223
3541. Показать, исходя из геометрических соображений, что если
декартовы координаты преобразовать но формулам х = а р cos о, у =
= Ь р sin о (а и Ъ — постоянные), то элементом площади будет:
do = ab р f/р г/ср.
В задачах 3542— 3544, используя результат предыдущей задачи и
выбрав
подходящим образом а и Ь, преобразовать двойные интегралы.
3542. ^ jj f (х, у) dx dy, где
область D ограничена
эллипсом
'о
£ + £ = 1.
4
9
3543. ^ ^ f(x ,y )d x d y ,rn e D ~ область ограниченная линией
=
"
d
— Х*У
,
3544.
^ — fiajdxdy, где D — часть эллиптического
'
d
X*
yi д^2
у2
кольца, ограниченная эллипсами
^
= 1 >
—
^ = 1 и лежащая
в первом квадранте.
3545. Вычислить интеграл ^ х у dx dy, где D — область, ограпичеи-
7>
V**
V2
пая эллипсом-
g
1 и лежащая в первом квадранте.
3546. Вычислить интеграл ^ \ У х у dx dy, где D — область, ограни-
D
ченная линией
=
И лежаш,ая 13 пеР,юм квадранте.
Т р о й н о й и н т е г р а л
В
задачах
3547— 3551
перейти
в
тройном
интеграле
^ ^ /(х , у, z) dx dy dz
к
цилиндрическим
координатам
р,
ср,
^
(jtr = р cos ср, у = р sin ср, z = z) пли сферическим координатам р, 0, ср
(x = pcos 9 sin 0, >' = р sin ср sin 0, z = pcosO) и расставить пределы ин
тегрирования.
3547. 2 — область, находящаяся в первом октанте и ограниченная
цилиндром
Х “
-j-у- = R
1
и плоскостями
Z
= О, z = 1, у = X И у
= Х
У 3.
J 3548. 9 — область, ограниченная цилиндром x'i -\-yi = 2x, плоскостью
z — 0 н параболоидом z = x '
2
-\-y~.
3549. 2 — часть шара х* -j-у
1
z3 лежащая в первом октанте.
4/3550. 2 — часть шара х
1
-{-у-
лежащая внутри цилиндра
(х* + г )2 = R~ (х~ — у 1) (х ^ 0).
£551. 2 — общая часть двух шаров
В
задачах 3552— 3558
вычислить интегралы с
помощью перехода
к цилиндрическим или к сферическим
координатам.
1
V I—л-з
а
2
V
2.V — ^
я
3552. 5 (ІХ
5
dy $ dz. ^ 3553. \ dx
$
dy J г \r xF^\- 'у
1
dz.
0
- y i~ v 2
и
О
О
О
R
Y R -
- Л--1
Y R
s
-
x
* — ) *
3554. 5 dx
5
dy
jj
(x- -j- y~) dz.
-R
-ҮІ^пгТ*
0
1
V \
- л -
У I — -V- - V-'
___________________________
u3555. 5 dx jj
^
]
Y x
1
-\-yl -\-z-dz.
0
0
0
3556.
-y°')dxdydz, где область О определяется неравенст
вами z ^ O , г ^ х* -\-у* -{- z°“ ^ Rr.
\] 3557.
[ [ [ — — (lX dy dz.. .... , где 2 — шар
* 2 -}-/
z9 ^ 1.
^
J 3 J Кл-Ч-У' + ( г - 2)*
й
3558.
[ [ [ —у= = dy
, где
2 — цилиндр
х3-|-/2=^1,
Ух~-+у- + ( г -
2
Г-’
2
— l-^cz - ^ 1.
§ 4. Применение двойных и тройных интегралов
О б ъ е м т е л а. I
В задачах 3559— 3596 найти двойным интегрированием объемы тел,
ограниченных данными поверхностями (входящие в условия задач пара
метры считаются положительными).
3559. Плоскостями координат, плоскостями х = 4 и у = 4 и парабо
лоидом вращения z = х*-\-у*-\- 1.
3560. Плоскостями координат, плоскостями х = а, у = Ъ и эллипти
ческим параболоидом z —
V
V
Z
3661. Плоскостью ~ -J- у -|- — = I и координатными плоскостями
(пирамида).
3562. Плоскостями у — 0, z = 0, Зх-\-у = 6,
Зх-\-2у= \2
и
х-\-у -|- z =
6
.
3563. Параболоидом вращения z = x 'i -\- у 2, координатными плоско
стями и плоскостью х-\-у — 1.
3564. Параболоидом вращения z = x--\-y- и плоскостями z = 0,
у = 1, у =
2
х и у = 6 — А*.
3565. Цилиндрами у = У х , у = 2 У х и плоскостями z = U
и
л* -|-Z — 6.
224
ГЛ. X II. МНОГОМ ЕРНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ
3566. Координатными плоскостями, плоскостью
2х-\-Зу
— 12 =
0
и
цилиндром г =
у*j
2
.
3567. Цилиндром
2
= 9 —
у~,
координатными плоскостями и плоско
стью
Ъх
-J- 4
у =
12
(у ^
0).
3568. Цилиндром
z
= 4 — х 2, координатными плоскостями и плоско
стью
2х -\-у
= 4 (х ^ 0).
>
К
V
Z
3569. Цилиндром
2у- = х,
плоскостями
—
и
z =
0.
3570. Круглым цилиндром радиуса г, осыо которого служит ось
х I У
(
ординат, координатными плоскостями и плоскостью
у ~г ^
— Г
3571. Эллиптическим
цилиндром
— - |~ у г=
1
> плоскостями
2
=
= 12 — З х — 4
у
и
2
=
1
.
3572. Цилиндрами х
2
у*
=
Ri
и
x--\-zi = R*.
3573. Цилиндрами
2
= 4 —
у\
—
и плоскостью
2
= 0.
к
:5
3574. Цилиндрами х 2 -{-
у*
= /?3,
z
= — и плоскостью
2
= 0 ( х ^ - 0 ) .
3575. Гиперболическим параболоидом
z
= х - —
у
1
и плоскостями
2
= 0, х = 3.
3576. Гиперболическим параболоидом
z = xy,
цилиндром
у = \ гх
и плоскостями
х-\-у =
2
, у =
0
и
2
=
0
.
3577. Параболоидом
z
= х
2
-J-
у 1,
цилиндром
у
= х
3
и плоскостями
У
= 1 И 2 = 0.
X*
2
“
fj
3578. Эллиптическим цилиндром ^
1
и плоскостями
у = ~ х,
у =
0
и
2
=
0
( х ^
0
).
3579. Параболоидом
2
=
а
~~
х
~ 4'V
и плоскостью
2
= 0.
3580. Цилиндрами
у = ех, х = е
~х,
2
= 2—
у-
и плоскостью
2
= 0.
3581. Цилиндрами
у =
In х и
у
= In2х и плоскостями
2 = 0
и
У
~{—
z
——
1
•
3582*. Цилиндрами
2
= In
х
и
2
= In ^ и плоскостями
2
= 0 и х -j-
у
=
=
2
< ? ( х ^
1
).
( V
1
V
)3
3583. Цилиндрами
у
= х -)- sin х,
= х — sin х и
2
=
^
■
(пара
болический цилиндр, образующие которого параллельны прямой х —
у==
0
,
2
= 0)
И
ПЛОСКОСТЬЮ
2 = 0 (0
х
тс,
у
^ 0).
3584. Конической
поверхностью
zl = xy
(рис.
66
),
цилиндром
х -}-
у
=
1
и плоскостью
2
=
0
.
3585. Конической поверхностью 4_у- = х ( 2 —
2
) (параболический ко
нус, рис. 67) и плоскостями
2
= 0 и х
-|-2
= 2.
3586. Поверхностью
2
= c o s x * c o s j ' и плоскостями х = 0, у = 0,
2
=
0
и
х
у =
тс/
2
.
3587. Цилиндром х
2
у*
= 4, плоскостями
2
= 0 и
z
= х -|-
у
-{- 10.
3588. Цилиндром х
2
-j- Уг = 2х, плоскостями 2 х —
z
= 0 и 4 х —
2
= 0.
8
Г. Н. Берман
§ 4. П РИ М ЕН ЕН И Е ДВОЙНЫХ
И
ТРОЙНЫХ ИНТЕГРАЛОВ
225
3589.
Цилиндром
x2-j
- y - = R \
параболоидом
R z = 2Rr
+
х
2
-J-
У*
и плоскостью
z
—
0
.
л*2 4- у3
3590. Цилиндром
х--\-у- = 2ах,
параболоидом
z —
—
ү -
и плос
костью
z = 0.
3591. Сферой
ха--\-у~ -\-z~ = a
1
и цилиндром
х*-\-у* = ах.
(Задача
Внвиани.)
3592. Гиперболическим параболоидом
z — ^-,
цилиндром х
4
- |- У г =
= ах
и плоскостью
z
=
0
(х
^
0
,
у
^
0
).
3593.
Цилиндрами
х
2
- |-
у*
= х
и
х
2
- j -
у
1
=
2
х , параболоидом
z
= х
2
-|-
у
'1
и плоскостями
х-\-у =
0
, х
— _у =
0
и
z = 0.
226
гл.
X II. МНОГОМ ЕРНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ
Рис. 66.
Рис. 67.
3594. Цилиндрами
х
2
- |-
у- = 2х,
х~
-{-
у
1
=
2у
и
плоскостями
z = x-j-
2
y
и
z =
0
.
3595. Конической поверхностью
z° = xy
и цилиндром (х
2
—
(—
==
=
2ху (х
^ О,
у ^ О , z ^
0
).
3596. Геликоидом («винтовая лестница»)
z = h
arctg
, цилиндром
x a -j
-y~ = Rr
и плоскостями х = 0 и z = 0 (х ^ 0,
у
^
0
).
П л о щ а д ь п л о с к о
(1
ф и г у р ы
В задачах
3597
—
3608
найти двойным интегрированием площади
указанных областей.
3597. Области, ограниченной прямыми х =
0,
у = 0) х - \- у=
1.
3598. Области, ограниченной прямыми
у = х, у =
ох, х = 1 .
3599. Области, ограниченной эллипсом
3600. Области, заключенной между параболой
у-
= — х и прямой
Ь
3601. Области,
ограниченной параболами
у = У х , у =
2
У х
и пря
мой х = 4.
3602*. Области, ограниченной линией
( х * у - ) * = 2ах*.
3603. Области,
ограниченной линией
{ х * у * ) г— х*-\-ух.
3604. Области,
ограниченной линией
(х°-\-у
~)'2
= 2а?
(х
3
—
у 9)
(лем
ниската Бернулли).
3605. Области, ограниченной линией
х л-\-у
3
= 2ху,
лежащей в пер
вом квадранте (петля).
3606. Области, ограниченной линией
(х-\-у)ъ = ху,
лежащей в первом
квадранте (петля).
3607. Области, ограниченной линией (х
-|-y f
= х
2
У3, лежащей в нер
вом квадранте (петля).
3608*. Области, ограниченной линией
О ё + £
М
:
2)
Достарыңызбен бөлісу: |