26
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В нашем случае |
f |
2 |
(x) x 2, |
|
f (x) x2 3x 5, следовательно, |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
S x 2 x2 3x 5 dx x2 2x 3 dx |
|
x |
|
x2 |
3x |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|||||||
|
|
|
|
( 3)3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
1 3 |
|
|
|
|
|
|
( 3) |
|
3 ( 3) |
|
|
|
2 |
9 9 |
9 10 |
|
|
|
. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
||||
|
|
Задача № 4. Вычислить объѐм тела, полученного при вращении вокруг |
|||||||||||||||||||||||||||||
оси Ox фигуры, ограниченной линиями: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
y |
1, |
x 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Первое |
уравнение |
задаѐт |
гиперболу, |
а уравнение |
x 6 |
|
|
задаѐт |
|||||||||||||||||||
вертикальную прямую. После их построения, получаем фигуру, ограниченную гиперболой и вертикальной прямой.
27
Рис.3.
Пользуясь формулой для вычисления объѐма тела вращения
b
VOx f 2 (x) dx ,
a
находим объѐм тела (рис.3), образованного вращением нашей фигуры вокруг оси Ox :
|
|
6 |
|
4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
4 |
|
x3 |
|
|
6 |
|
4 |
|
63 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
VOx |
|
3 |
|
|
x |
|
4 |
dx |
|
|
|
4x |
|
|
|
|
|
|
4 6 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
3 |
|
|
3 |
|
9 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
3 |
4 3 8 8 16 (куб. ед.) |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
9 |
3 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
28
Задача № 7. Вычислить приближѐнно определѐнный интеграл с помощью формулы прямоугольников, формулы трапеций и формулы Симпсона, разбив отрезок интегрирования на n частей. Все вычисления производить с точностью до 0,001.
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
4 9 x2 dx, |
n 8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разобьѐм отрезок интегрирования [-2;6] |
|
на 8 |
равных частей с шагом |
|||||||||||||||||||||
h |
6 ( 2) |
1 |
точками x 2, x |
1, |
x |
|
0, |
x 1, |
|
x |
2, |
x 3, |
|||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x6 4, |
x7 5, |
|
|
x8 6 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Вычислим |
значения |
функции |
y 4 9 x2 |
в |
этих |
точках: |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
yi y(xi ), i 0;8. |
Запишем результаты вычислений в таблицу: |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
i |
|
0 |
|
1 |
|
|
2 |
3 |
4 |
|
|
5 |
|
6 |
|
|
|
7 |
8 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
xi |
|
-2 |
|
-1 |
|
0 |
1 |
2 |
|
|
3 |
|
4 |
|
|
|
5 |
6 |
|
||||||
yi |
|
1,899 |
|
1,778 |
|
1,732 |
1,778 |
1,899 |
|
2,060 |
2,236 |
|
2,415 |
2,590 |
|
||||||||||
Запишем формулы приближѐнного вычисления интеграла для случая разбиения отрезка интегрирования на 8 частей.
Формулы прямоугольников:
|
|
|
|
b |
|
|
|
y0 |
|
|
|
|
... y7 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
y(x) dx h |
y1 |
y2 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
y1 |
|
|
|
|
... y8 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
y(x) dx h |
y2 y3 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формула трапеций: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
b |
|
|
|
y |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
y(x) dx h |
|
0 |
8 |
y1 y2 ... y7 |
. |
|
|
|
|||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формула Симпсона: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
b |
|
h |
y y |
2 |
y y y |
|
4 y y y y . |
||||||||||
|
y(x) dx |
|
|||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||
3 |
|
0 |
8 |
|
|
2 |
|
4 |
|
6 |
1 |
3 |
5 |
7 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
a
29
Проведя вычисления по этим формулам, получим, что приближѐнное значение интеграла по формулам прямоугольников равно 15,797 или 18,387; по формуле трапеций равно 16,142, а по формуле Симпсона равно 16, 116.
Вопросы для самоконтроля и проверки
1.Что такое интегральная сумма и в чем заключается ее геометрический
смысл?
2.Сформулируйте определение определенного интеграла.
3.Какие функции являются интегрируемыми?
4.Чему равен определенный интеграл с одинаковыми верхним и нижним пределами интегрирования?
5.Как изменится значение определенного интеграла, если поменять местами верхний и нижний пределы интегрирования?
6.Сформулируйте основные свойства определенного интеграла.
7.Запишите формулу Ньютона-Лейбница.
8.Как с помощью определенного интеграла вычислить площадь криволинейной трапеции?
9.Как найти объем тела вращения?
Самостоятельная работа по теме «Функция двух переменных»
Задача № |
1. Изобразить |
область определения D(z) функции двух |
|||||
переменных |
z f (x; y) . |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
z |
|
x y . |
||||
Вариант 1. |
|
Вариант 6. z ln |
|
. |
|||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
z ln(xy) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вариант 2. |
Вариант 7. |
z |
4 x2 y2 9 . |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
z |
9 x2 y2 . |
|
|
|
|
|
|
||||
Вариант 3. |
Вариант 8. |
z x sin y . |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
z |
|
x2 y2 25 . |
||||
Вариант 4. |
z |
x 3y2 . |
Вариант 9. |
|
||||||||
30
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
Вариант 5. |
z |
|
|
. |
|
Вариант 10. z 4 x |
y2 1 . |
||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||
x y |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Вариант . |
z |
|
4 y2 |
x . |
|
|
|||||
Задача № 2. Найти частные производные функции двух переменных 2-
го порядка. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 1. |
а) |
z 5x3 y2 |
7xy |
|
y4 |
x5 ; |
б) |
z ln x2 |
|
y3 . |
||||||||||||||
2 |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вариант 2. |
а) |
z 3x4 y2 |
2xy |
|
y3 |
x3 ; |
б) |
z arc sin 3x2 y4 . |
||||||||||||||||
5 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вариант 3. |
а) |
z 5x2 y y3 |
|
x |
|
xy4 ; |
б) |
z arctg |
|
x |
. |
|
|
|
|
|||||||||
|
3 |
|
|
y |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Вариант 4. |
а) |
z 4xy3 |
|
x y5 |
2 y x4 ; |
б) |
z sin 2x 3y . |
|||||||||||||||||
|
|
z 4x3 3x2 y y3 7 ; |
|
|
x |
|
|
|||||||||||||||||
Вариант 5. |
а) |
б) |
z cos |
|
|
|
|
e y |
. |
|||||||||||||||
|
y |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Вариант 6. |
а) |
z 3xy5 2 y4 x5 78; |
б) |
z e3x2 y3 . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Вариант 7. |
а) |
z 3x3 y2 |
|
2xy |
|
y5 |
x4 ; |
б) |
z ln x3 |
y2 . |
|
|
|
|
||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вариант 8. |
а) |
z 2x2 y4 |
5xy |
|
y2 |
x3 ; |
б) |
z arccos 4x3 y4 . |
||||||||||||||||
3 |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
z sin3 3x 2 y . |
|||||||||||||||||
Вариант 9. |
а) |
z 3x3 y x5 |
|
y y6 x ; |
б) |
|||||||||||||||||||
|
z 4x2 2xy2 y3 8; |
|
z arcsin e2 x |
|
|
. |
||||||||||||||||||
Вариант 10. а) |
б) |
5y |
||||||||||||||||||||||
Вариант . |
а) |
z x9 y2 2 y 4x 5; |
б) |
z x2 ln y . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Задача № 3. Исследовать на экстремум функцию z f (x; y) . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Вариант 1. |
z y2 4x 4 4xy 5x2 2 y . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Вариант 2. |
z 6x 2xy 1 x2 y2 10 y . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Вариант 3. |
z 5xy 5 3x2 y 3y2 x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Вариант 4. |
z x y2 2 xy x2 y . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||