高数第十章习题课 (3)

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高等数学(下)课件D10_习题课

高等数学(下)课件D10_习题课
1 2 2 x − x2 2− x
f ( x, y )dy
(2) I= ∫1 dy ∫1 f ( x, y )dx + ∫ dy ∫ f ( x, y )dx
2 y 1 y
2
2
2
2
解:根据积分限可得积分区域
1 1 D = {( x, y ) | ≤ y ≤ 1, ≤ x ≤ 2} 2 y U{( x, y ) |1 ≤ y ≤ 2, y ≤ x ≤ 2}
2 2 1 1 D − x 1
1 1 1[+−)1x 1(|−x 2 2 2 d − | 31 = ∫( x y ] = ∫ x ) − 1 d x − − 1 1 3 3 1 2 x1 = =∫3 ) 1 − ( −x . d 0 3 2 3
D 直x 及 2 3 ∫ y ,其是 =2 物 线 线 例算 σ 中由y − 抛yx 计x = d ∫
6、会用二重积分计算质量、质心、一阶矩和转动惯 量等。 7、掌握第一型曲面积分的概念,会确定曲面在坐标 平面上的投影区域,会计算简单曲面上的第一型 曲面积分。 8、对三重积分可以理解为密度函数为的所占的区域 为的物体的质量。理解这一点对三重积分的许多 性质的理解有极大的帮助。 9、还应将三重积分和以前各类积分比较,一方面可 以加强理解,另一方面也使同学不易忘记和混淆。
xσ [ xx d ∫ y = yy] ∫ d ∫∫ dy 1
22 D
3 4 2 x2y 2 yyd [2 y2 9 = y ] = 2 ) = −] . [ ( y 1 ∫ ⋅2d ∫ − y y 8= 1 1 8 2 2
D 直1 = 2 ∫ +−d 其是 = x 1 线 − 例算12 yσ 中由y 、 计y x 2 , ∫

高数第10章经典类型题参考答案

高数第10章经典类型题参考答案

第十章 经典类型题一、二重积分的计算(1)直角坐标系1.画出积分区域,并计算二重积分2+1x D e dxdy ⎰⎰(),其中D 是由x 轴,x y =及1x =所围成的闭区域。

解:2+1x D e dxdy ⎰⎰()1=.2e 2.计算二重积分D σ⎰⎰,其中D 是由2与1y x y ==所围成区域。

解:D σ⎰⎰4=-.153.计算二重积分2Dx dxdy ⎰⎰,其中D 是由直线2,3,y x y x ===所围成的闭区域. 解:83.12D xdxdy =⎰⎰ 4. 计算二重积分sin d d ,D x x y x ⎰⎰其中D 是直线2,y x x π==及x 轴所围成的闭区域. 解:sin d d =4.D x x y x ⎰⎰5.计算二重积分22D x dxdy y⎰⎰,其中D 是直线12,,2y y x x x ===所围成的闭区域。

解: 22=3.D x dxdy y⎰⎰ (2)极坐标系6.计算二重积分22x y D e dxdy +⎰⎰,其中D 是由中心在原点,半径为a 的圆周所围成的闭区域. 解:222+(1).x y a D edxdy e π-=-⎰⎰7. 计算二重积分Dx σ⎰⎰2d ,其中D 是圆x y +=221所围成的闭区域。

解: 1.4D x σπ⎰⎰2d =22arctan,1D y dxdy D x y x+=⎰⎰8. 计算其中是由直线y=x,x 轴和围成的在圆周第一象限的闭区域。

. 解:2arctan .64Dy dxdy x π=⎰⎰ 9.计算二重积分cos()D x σ⎰⎰22+y d ,其中D是由直线,y x =轴和圆4x y +=22所围成的在第一象限的闭区域。

解: 2cos(D x σ⎰⎰2+y )d sin 4π6=. 二、三重积分的计算10.计算()⎰⎰⎰++V dxdydz z y x sin ,其中V 是平面2π=++z y x 和三个坐标平面所围成的区域。

《高等数学》第十章 习题课

《高等数学》第十章 习题课

2 x2 y2 a2
4
2d 2a2
x2 y2 a2
原式 a4 2 a2.
4
4
例 2 计算 I x ln( y 1 y2 )dxdy,其中,D由 y 4 x2,
D
y 3x,x 1所围成(如图所示).
y
y 4 x2
解:令 f (x, y) x ln( y 1 y2 ),
e z dv 2 ezdv

1
2 [
dxdy]e z dz
0
D(z)
2 1 (1 z2 )e zdz 2. 0
18
解 x2 y2 d
D
a(1cos )
2 2 d
0
a
r rdr
2
2 a3[(1 cos )3 1]d
30
a3 ( 22 ).
92
17
例:计算 e z dv,:x2 y2 z2 1.
解 被积函数仅为z 的函数,截面 D(z) 为圆域 x2 y2 1 z2,故采用"先二后一"法.
D
x2d
y2
2
dx
1
xx 2
1 x
y2
dy
D
2
(
1
x2 y
)
x 1 x
dx
2
(
x3
x)dx
9
.
1
4
13
例 计算 y x2 d,其中,D:1 x 1,0 y 1.
D
解 先去掉绝对值符号,如图
y x2 d
D
D1
( x2 y)d ( y x2 )d
D1 D2
D3
1
x2
1
1
dx ( x2 y)dy dx ( y x2 )dy

高等数学下第十章练习题答案.ppt

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33
简便方法:
M
1 3
x2 y2 dS
y2 z2 dS
z2
x2
dS
2 x2 y2 z2 dS 3
2 3
a2
dS
2 a2 4a2 8 a4 .
3
3
六、计算
xdydz x2
y
z
2
2dxdy z2
,
是由曲面
x2 y2 R2 , z R, z R (R 0) 所围的立体表面的外侧.
直接用格林公式
D
C
ydx (e y2 x)dy L
D
Q x
P y
dxdy
oA B
x
2 dxdy 212 2
D
4 .
(e x sin y y 1)dx (e x cos y x)dy,
L
L
是以点
A(1,0), B(5,0) 为直径的两端点的下半圆周,且从 A
到 B 为正方向.
y
高等数学第十章自测题解答
一、计算下列曲线积分
1. L (3 y x)ds, L 是连接点 A(3,3) 和点 B(3,1)
的直线段.
直线方程: y 3 1 ( x 3) 3
ds 1 y2 dx 1 1 2 dx 10 dx,
3
3
原式
3
(9 ( x 3) x)
10 dx 12 10.
2 24 16
又 x2z2dxdy x2dxdy
1
1
Dxy
4
2 d
1 r 3 cos 2 dr 4 1 1 ,
0
0
22 4 4
原式 5 9 .
1 1
16 4 16

高等数学 课后习题答案 第十章

高等数学 课后习题答案 第十章

习题十1. 根据二重积分性质,比较ln()d Dx y σ+⎰⎰与2[ln()]d Dx y σ+⎰⎰的大小,其中:(1)D 表示以(0,1),(1,0),(1,1)为顶点的三角形;(2)D 表示矩形区域{(,)|35,02}x y x y ≤≤≤≤.解:(1)区域D 如图10-1所示,由于区域D 夹在直线x+y=1与x+y=2之间,显然有图10-112x y ≤+≤从而0l n ()1x y ≤+<故有2l n ()[l n ()]x y x y +≥+ 所以2l n ()d [l n ()]dDDx y x yσσ+≥+⎰⎰⎰⎰(2)区域D 如图10-2所示.显然,当(,)x y D ∈时,有3x y +≥.图10-2 从而 ln(x+y)>1 故有2l n ()[l n ()]x y x y +<+ 所以2l n ()d [l n ()]dDDx y x yσσ+<+⎰⎰⎰⎰2. 根据二重积分性质,估计下列积分的值:(1),{(,)|02,02}I D x y x y σ==≤≤≤≤⎰⎰;(2)22sin sin d ,{(,)|0π,0π}DI x y D x y x y σ==≤≤≤≤⎰⎰;(3)2222(49)d ,{(,)|4}DI x y D x y x y σ=++=+≤⎰⎰.解:(1)因为当(,)x y D ∈时,有02x ≤≤, 02y ≤≤因而04xy ≤≤.从而2≤≤故2d DD σσσ≤≤⎰⎰⎰⎰⎰⎰即2d d DDσσσ≤≤⎰⎰⎰⎰而d Dσσ=⎰⎰(σ为区域D 的面积),由σ=4得8σ≤≤⎰⎰(2) 因为220sin 1,0sin 1x y ≤≤≤≤,从而220sin sin 1x y ≤≤故 220d sin sin d 1d DDDx y σσσ≤≤⎰⎰⎰⎰⎰⎰即220sin sin d d DDx y σσσ≤≤=⎰⎰⎰⎰而2πσ=所以2220sin sin d πDx y σ≤≤⎰⎰(3)因为当(,)x y D ∈时,2204x y ≤+≤所以 22229494()925x y x y ≤++≤++≤故229d (49)d 25d DDDx y σσσ≤++≤⎰⎰⎰⎰⎰⎰即 229(49)d 25Dx y σσσ≤++≤⎰⎰而2π24πσ=⋅=所以 2236π(49)d 100πDx y σ≤++≤⎰⎰3. 根据二重积分的几何意义,确定下列积分的值:(1)222(,{(,)|};Da D x y x y a σ=+≤⎰⎰(2)222,{(,)|}.D x y x y a σ=+≤⎰⎰解:(1)(,Da σ-⎰⎰在几何上表示以D 为底,以z 轴为轴,以(0,0,a )为顶点的圆锥的体积,所以31(π3D a a σ=⎰⎰(2)σ⎰⎰在几何上表示以原点(0,0,0)为圆心,以a为半径的上半球的体积,故32π.3a σ=⎰⎰4. 设f(x ,y)为连续函数,求2220021lim(,)d ,{(,)|()()}πDr f x y D x y x x y y r r σ→=-+-≤⎰⎰.解:因为f(x ,y)为连续函数,由二重积分的中值定理得,(,),D ξη∃∈使得2(,)d (,)π(,)Df x y f r f σξησξη=⋅=⋅⎰⎰又由于D 是以(x0,y0)为圆心,r 为半径的圆盘,所以当0r→时,00(,)(,),x y ξη→于是:0022200000(,)(,)11lim(,)d limπ(,)lim (,)ππlim (,)(,)Dr r r x y f x y r f f r r f f x y ξησξηξηξη→→→→=⋅===⎰⎰5. 画出积分区域,把(,)d Df x y σ⎰⎰化为累次积分:(1){(,)|1,1,0}D x y x y y x y =+≤-≤≥;(2)2{(,)|2,}D x y y x x y =≥-≥(3)2{(,)|,2,2}D x y y y x x x =≥≤≤解:(1)区域D 如图10-3所示,D 亦可表示为11,01y x y y -≤≤-≤≤.所以1101(,)d d (,)d yDy f x y y f x y xσ--=⎰⎰⎰⎰(2) 区域D 如图10-4所示,直线y=x-2与抛物线x=y2的交点为(1,-1),(4,2),区域D 可表示为22,12y x y y ≤≤+-≤≤.图10-3 图10-4所以2221(,)d d (,)d y Dyf x y y f x y xσ+-=⎰⎰⎰⎰(3)区域D 如图10-5所示,直线y=2x 与曲线2y x =的交点(1,2),与x=2的交点为(2,4),曲线2y x =与x=2的交点为(2,1),区域D 可表示为22,1 2.y x x x ≤≤≤≤图10-5所以2221(,)d d (,)d xDxf x y x f x y yσ=⎰⎰⎰⎰.6. 画出积分区域,改变累次积分的积分次序:(1)2220d (,)d yy y f x y x⎰⎰; (2)eln 1d (,)d xx f x y y⎰⎰;(3)1320d (,)d y y f x y x-⎰; (4)πsin 0sin2d (,)d xxx f x y y-⎰⎰;(5)123301d (,)d d (,)d yyy f x y y y f x y x-+⎰⎰⎰⎰.解:(1)相应二重保健的积分区域为D :202,2.y y x y ≤≤≤≤如图10-6所示.图10-6D 亦可表示为:04,.2xx y ≤≤≤所以22242d (,)d d (,)d .yx yy f x y x x f x y y =⎰⎰⎰⎰(2) 相应二重积分的积分区域D:1e,0ln.x y x≤≤≤≤如图10-7所示.图10-7D亦可表示为:01,e e,yy x≤≤≤≤所以e ln1e100ed(,)d d(,)dyxx f x y y y f x y x=⎰⎰⎰⎰(3) 相应二重积分的积分区域D为:01,32,y x y≤≤≤≤-如图10-8所示.图10-8D亦可看成D1与D2的和,其中D1:201,0,x y x≤≤≤≤D2:113,0(3).2x y x≤≤≤≤-所以2113213(3)200010d(,)d d(,)d d(,)dy x xy f x y x x f x y y x f x y y--=+⎰⎰⎰⎰⎰.(4) 相应二重积分的积分区域D为:0π,sin sin.2xx y x≤≤-≤≤如图10-9所示.图10-9D亦可看成由D1与D2两部分之和,其中D1:10,2arcsinπ;y y x-≤≤-≤≤D2:01,arcsinπarcsin.y y x y≤≤≤≤-所以πsin 0π1πarcsin 0sin12arcsin 0arcsin 2d (,)d d (,)d d (,)d xyx yyx f x y y y f x y x y f x y x----=+⎰⎰⎰⎰⎰⎰(5) 相应二重积分的积分区域D 由D1与D2两部分组成,其中 D1:01,02,y x y ≤≤≤≤ D2:13,03.y x y ≤≤≤≤-如图10-10所示.图10-10D 亦可表示为:02,3;2xx y x ≤≤≤≤-所以()123323012d ,d d (,)d d (,)d yyxxy f x y x y f x y x x f x y y--+=⎰⎰⎰⎰⎰⎰7. 求下列立体体积:(1)旋转抛物面z=x2+y2,平面z=0与柱面x2+y2=ax 所围; (2)旋转抛物面z=x2+y2,柱面y=x2及平面y=1和z=0所围. 解:(1)由二重积分的几何意义知,所围立体的体积V=22()d d Dx y x y+⎰⎰其中D :22{(,)|}x y x y ax +≤由被积函数及积分区域的对称性知,V=2122()d d D x y x y+⎰⎰,其中D1为D 在第一象限的部分.利用极坐标计算上述二重积分得cos πππcos 344442220001132d d 2d cos d π4232a a V r r r a a θθθθθθ====⎰⎰⎰⎰.(2) 由二重积分的几何意义知,所围立体的体积22()d d ,DV x y x y =+⎰⎰其中积分区域D 为xOy 面上由曲线y=x2及直线y=1所围成的区域,如图10-11所示.图10-11D 可表示为:211, 1.x x y -≤≤≤≤所以21122221()d d d ()d DxV x y x y x x y y-=+=+⎰⎰⎰⎰2111232461111188d ()d .333105x x y y x x x x x --⎡⎤=+=+--=⎢⎥⎣⎦⎰⎰ 8. 计算下列二重积分:(1)221d d ,:12,;Dx x y D x y x y x ≤≤≤≤⎰⎰(2)e d d ,x yDx y ⎰⎰D 由抛物线y2=x,直线x=0与y=1所围;(3)d ,x y ⎰⎰D 是以O(0,0),A(1,-1),B(1,1)为顶点的三角形;(4)cos()d d ,{(,)|0π,π}Dx y x y D x y x x y +=≤≤≤≤⎰⎰.解:(1)()22222231221111d d d d d d xx Dx xx x x x y x y x x x x y yy ==-=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰2421119.424x x ⎡⎤=-=⎢⎥⎣⎦(2) 积分区域D 如图10-12所示.图10-12D 可表示为:201,0.y x y ≤≤≤≤所示22110000e d d d e d d e d()xx x y y y y yD xx y y x y y y ==⎰⎰⎰⎰⎰⎰ 21111ed (e 1)d e d d y x y y yy y y y y y y y==-=-⎰⎰⎰⎰1111120000011de d e e d .22yy yy y y y y y =-=--=⎰⎰⎰(3) 积分区域D 如图10-13所示.图10-13 D 可表示为:01,.x x y x ≤≤-≤≤所以2110d d arcsin d 2xxx x y x y x y xx --⎡==+⎢⎣⎰⎰⎰⎰⎰112300ππ1πd .2236x x x ==⋅=⎰ππππ0πππ0(4)cos()d d d cos()d [sin()]d [sin(π)sin 2]d (sin sin 2)d 11.cos cos 222x Dxx y x y x x y y x y xx x x x x xx x +=+=+=+-=--⎡⎤==+⎢⎥⎣⎦⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰9. 计算下列二次积分:10112111224sin (1)d d ;(2)d e d d e d .yy y xxyxy x xy x y x +⎰⎰⎰⎰解:(1)因为sin d xx x ⎰求不出来,故应改变积分次序。

大一高数课件第十章10-习题

大一高数课件第十章10-习题

习题4
添加 标题
题目:求函数y=sin(x+π/4)在[0,π]上的最大值和最小值
添加 标题
解题思路:利用正弦函数的性质,将函数化为标准正弦函数形式,再利用正弦函数的单调性求解。
Байду номын сангаас
添加 标题
解题步骤:将函数y=sin(x+π/4)化为标准正弦函数形式y=sin(x+π/4)=sinx*cosπ/4+cosx*sinπ/4,再利用正弦 函数的单调性,当x=π/4时,y取得最大值1;当x=3π/4时,y取得最小值-1。
• 结论:函数y=sin(x+π/4)在[-π/2,π/2]上的最大值为1,最小值为-1
习题2
单击此处添加标题
题目:求函数f(x)=x^3-6x^2+9x-1的单调区间
单击此处添加标题
解题思路:首先求导数,然后判断导数的正负性,从而确定函数的单调区间。
单击此处添加标题
具体步骤:对函数f(x)求导得到f'(x)=3x^2-12x+9,解不等式f'(x)>0得到x<1或x>3,解 不等式f'(x)<0得到1<x<3,所以函数f(x)在区间(-∞,1)和(3,+∞)上单调递增,在区间(1,3) 上单调递减。
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大一高数课件第十章10-习题
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高数下课件 ch10习题课

高数下课件 ch10习题课

∫ I =
( x + y)dx − ( x − y)dy
C
x2 + y2
1 2π
∫ a2 0 [a(cos t + sin t) ⋅ (−a sin t) − a(cos t − sin t) ⋅ a cos t]dt 2π = −∫0 dt = −2π .
∫ I =
( x + y)dx − ( x − y)dy
令 y = 2a sin t, (0 ≤ t ≤ 2π )
3
x + 1 y =1a cos t= ⇒ x a (cos t − 1 sin t),
22
2
3
z =−( x + y) ⇒ z =− a (cos t + 1 sin t),
2
3
ds= x′2(t ) + y′2(t ) + z′2(t )dt = adt,
L1
+
=
L2
x 2x⋅0 1 x4 + 02 dx +
y

0
x2 x4 +
y2 dy
=

arctan
y x2
y 0
=
y − arctan x2 .
∫ 例9 计算 I =
− ydx + xdy C 4x2 + y2 ,其中 C 为圆周
( x − 1)2 + y=2 R2 (R > 0 且 R ≠ 1),取逆时针方向.
f [ϕ ,ψ ]
ϕ′2 +ψ ′2 dt
β
∫α [P(ϕ ,ψ )ϕ′ + Q(ϕ ,ψ )ψ ′]dt
空 间
Pdx + Qdy + Rdz =

《高数》第十章习题课-线面积分的计算

《高数》第十章习题课-线面积分的计算

12
练习题: P184 题 3(5) ; P185 题6; 10 3(5). 计算
其中L为上半圆周 提示:
沿逆时针方向.
I ex sin y d x (ex cos y 2)dy 2 ydx
L
L

2 ydx
L AB AB
L
L
:
xy

a a
(1 cos sin t
其中L为上半圆周
沿逆时针方向.
P185 6 . 设在右半平面 x > 0 内, 力
构成力场,其中k 为常数,
场力所作的功与所取的路径无关.
证明在此力场中
P185 10. 求力
沿有向闭曲线 所作的
功, 其中 为平面 x + y + z = 1 被三个坐标面所截成三
角形的整个边界, 从 z 轴正向看去沿顺时针方向.
3
16
二、曲面积分的计算法
1. 基本方法
曲面积分

第一类( 第二类(
对面积 对坐标
) )
转化
二重积分
(1) 统一积分变量 — 代入曲面方程
(2)
积分元素投影

第一类: 第二类:
始终非负 有向投影
(3) 确定二重积分域
— 把曲面积分域投影到相关坐标面
17
2. 基本技巧
(1) 利用对称性及重心公式简化计算 重心公式
20
例4. 设 为简单闭曲面, a 为任意固定向量, n 为的 单位外法向向量, 试证
证明: 设 n (cos , cos , cos )
(常向量)
则 cos( n ,a ) d S n a 0 dS

高数第十章答案

高数第十章答案

高数第十章答案【篇一:高等数学2第十章答案】=txt>1.根据二重积分的性质,比较下列积分的大小:(1)成;2223d与,其中积分区域是圆周(x?2)?(y?1)?2所围(x?y)d?(x?y)d????? dd(2)??ln(x?y)d?与??[ln(x?y)]d?,其中d是三角形闭区域,三顶点分别为(1,0),dd2(1,1),(2,0);2.利用二重积分的性质估计下列积分的值:(1)i?22sinxsinyd?,其中d?{(x,y)|0?x??,0?y??};??d(2)i?2222,其中d?{(x,y)|x?y?4}.(x?4y?9)d???d(3).i?d,其中d?{(x,y)|0?x?1,0?y?2}解 ?f?x,y??,积分区域的面积等于2,在d上f?x,y?的最大值m?14?x?y?0?,最小值m?1?5?x?1,y?2? 故0.4?i?0.5习题10-2二重积分的计算法1.计算下列二重积分:(1)??(x2?y2)d?,其中d?{(x,y)||x|?1,|y|?1};d(2)??sinyd?,其中d是由y?x,y2?x所围成的闭区域. dy解:??sinyd??dy?10dy?ysinyy2ydx?1?sin1 2.画出积分区域,并计算下列二重积分:(1)??ex?yd?,其中d?{(x,y)||x|?y?1}d(2)22(x?y?x)d?,其中d是由直线y?2,y?x及y?2x所围成的闭区域。

??d3.化二重积分i???f(x,y)d?为二次积分(分别列出对两个变量先后次序不同的两个二次d积分),其中积分区域d是:(1)由直线y?x及抛物线y2?4x所围成的闭区域;(2)由直线y?x,x?2及双曲线y?1(x?0)所围成的闭区域。

x4.求由曲面z?x2?2y2及z?6?2x2?y2所围成的立体的体积。

5.画出积分区域,把积分22其中积分区域d是: ??f(x,y)dxdy表示为极坐标形式的二次积分, d(1){(x,y)|x?y?2x};(2){(x,y)|0?y?1?x,0?x?1}6.化下列二次积分为极坐标形式的二次积分:(1?2dxxfdy;【篇二:高等数学2第十章答案_62010】=txt>1.根据二重积分的性质,比较下列积分的大小:(1)成;2223d与,其中积分区域是圆周(x?2)?(y?1)?2所围(x?y)d?(x?y)d????? dd(2)??ln(x?y)d?与??[ln(x?y)]d?,其中d是三角形闭区域,三顶点分别为(1,0),dd2(1,1),(2,0);2.利用二重积分的性质估计下列积分的值:(1)i?22sinxsinyd?,其中d?{(x,y)|0?x??,0?y??};??d(2)i?2222,其中d?{(x,y)|x?y?4}.(x?4y?9)d???d(3).i?d,其中d?{(x,y)|0?x?1,0?y?2}解f?x,y??,积分区域的面积等于2,在d上f?x,y?的最大值1m??x?y?0?,最小值m???x?1,y?2? 45故0.4?i?0.5习题10-2二重积分的计算法1.计算下列二重积分:(1)22(x?y)d?,其中d?{(x,y)||x|?1,|y|?1};??d(2)??xcos(x?y)d?,其中d是顶点分别为(0,0),(?,0)和(?,?)的三角形闭区域。

高数 第十章 曲线积分与曲面积分

高数 第十章  曲线积分与曲面积分
曲线积分
计算
定积分
计算
Stokes公式 计算 曲面积分 Gauss公式
重积分
16
积分概念的联系

定积分
f ( M )d lim f ( M ) i , f ( M )点函数
0
i 1
n
当 R1上区间 a, b]时, f ( M )d f ( x )dx. [
5
基本问题: 如何熟练掌握各种积分的计算
首先判断准确要求的是哪一类积分 重要的是牢牢记住各种积分的计算方法
1、I

L
f ( x , y )ds 代入曲线的方程以及ds,从而化为定积分解之
2、I Pdx Qdy 代入曲线的方程,化为定积分解之 L
P Q 闭合 y x 非闭




( y 2 z 2 ) dS; I z


( x 2 y 2 ) dS
曲面质心: 曲面形心:
x
x
dS ; y
S
;y

ydS ydS


dS ; z
S
;z
dS S
dS zzdS


15
(二)各种积分之间的联系
积分是
P cos Q cos R cos ds
,其中, ,为有向曲面上点
x, y, z 处的
法方向 的方向角。
20
2.选择以下各题中给出的四个结论中一个正确的结论:
(1)设曲面是上半球面 : x 2 y 2 z 2 R 2 , z 0, 曲面 1 是 曲面在第一卦限中的部分 , 则有 C .
条 件 等

高数第十章测试题及答案

高数第十章测试题及答案

高等数学第十章《重积分》测验题一、选择题(每题3分,共15分) 1记21()DI x y d σ=+⎰⎰,32()DI x y d σ=+⎰⎰,其中22:(2)(1)1D x y -+-≤,则( )(A)12I I =; (B)12I I >;(C)12I I <; (D)无法比较12,I I 的大小。

2设(,)f x y 连续,且2(,)(,),Df x y xy f x y dxdy D =+⎰⎰由21,0,x y y x === 所围,则(,)f x y =( )(A)218xy +; (B)2138xy +;(C)21316xy +; (D)2116xy +. 3 设0a b <<,222221:(0)V a x y z b z ≤++≤≥,222222:V a x y z b ≤++≤(0,0,0)x y z ≥≥≥为两个空间区域,则( )(A)124V V xdv xdv =⎰⎰⎰⎰⎰⎰; (B)124V V ydv ydv =⎰⎰⎰⎰⎰⎰;(C)124V V zdv zdv =⎰⎰⎰⎰⎰⎰; (D)124V V xyzdv xyzdv =⎰⎰⎰⎰⎰⎰.4 ⎰⎰=θπρρθρθρθcos 02)sin ,cos (d f d I 化为直角坐标系下的二次积分为( )(A )⎰10dy ⎰-20),(y y dx y x f ; (B )⎰10dy ⎰-210),(y dx y x f ; (C )⎰1dx ⎰1),(dx y x f ; (D )⎰10dx ⎰-2),(x x dy y x f .5 设函数(,)f x y 在221x y +≤上连续,使2211(,)4(,)x y f x y dxdy dx f x y dy +≤=⎰⎰⎰成立的充分条件是( )(A)(,)(,),(,)(,)f x y f x y f x y f x y -=-=-; (B)(,)(,),(,)(,)f x y f x y f x y f x y -=-=; (C)(,)(,),(,)(,)f x y f x y f x y f x y -=--=-; (D)(,)(,),(,)(,)f x y f x y f x y f x y -=--=。

高等数学-电子课件05第十章 习题课

高等数学-电子课件05第十章 习题课
使用对称性时应注意: 1、积分区域关于坐标面的对称性;
2、被积函数在积分区域上的关于三个坐标轴 的 奇偶性.
一般地,当积分区域 关于 xoy平面对称,且 被积函数 f ( x, y, z)是关于 z的奇函数,则三重积分 为零,若被积函数 f ( x, y, z)是关于 z的偶函数,则 三重积分为在 xoy平面上方的半个闭区域的三重 积分的两倍.
y2
D
x
围成.
解 X-型 D:1yx,1x2. x
x2
d y2
D
x 2
x2
1dx1 x
dy y2
D
2 1
(
x2 y
)
x 1 x
dx
2
(x3 x)dx
1
9. 4
23
例2 计 y 算 x 2 d .其 D : 1 中 x 1 ,0 y 1 . D
解 先去掉绝对值符号,如图
yx2d
ezdv2ezdv

1
20[dxd]eyzdz D(z)
21(1z2)ezdz2. 0
28
例7 计算三重积分 (y2 z2)dv其中是由 xoy 平面
上曲线 y2 2x 绕 x 轴旋转而成的曲面与平面x 5
所围成的闭区域。 x x
提示:
利用柱坐标
y
cos
:
1 2
2
x5
0 10
z sin
yy(x,y,z)dxdyd, zz (x,y,z)dxdydz
z(x,y,z)dxdydz (x,y,z)dxdydz
当 (x,y,z) 常数 时, 则得形心坐标:
x
xdxd
yd ,
z
y ydxdyd,z

高数第十章习题课

高数第十章习题课

熟练运用极限的四则运算法则,以及复合 函数的极限运算法则。
两个重要极限
无穷小量的比较
掌握两个重要极限$lim_{x to 0} frac{sin x}{x} = 1$和$lim_{x to infty} (1 + frac{1}{x})^x = e$的应用。
理解无穷小量的概念,掌握无穷小量比较 的方法,会用等价无穷小量替换求极限。
知识点回顾与总结
高数第十章核心知识点
01
02
03
04
多元函数微分学
包括多元函数的极限、连续、 偏导数、全微分等基本概念和 性质。
多元函数微分法
包括复合函数、隐函数的求导 法则,以及多元函数的极值和 最值问题。
方向导数与梯度
理解方向导数的概念,掌握梯 度及其几何意义,了解梯度与 方向导数的关系。
多元函数的泰勒公式
忽视多元函数极限的存在性
在求解多元函数极限时,需要注意极限的存在性 ,不能简单地通过代入法求解。
忽视方向导数与梯度的关系
方向导数是梯度在某一方向上的投影,因此方向 导数与梯度密切相关。
03
典型例题解析与讨论
例题一:求解极限问题
极限概念的理解
极限的运算法则
通过具体例子加深对极限概念的理解,掌 握求极限的基本方法。
理解多元函数的泰勒公式及其 几何意义,掌握利用泰勒公式 求多元函数的极值方法。
常见题型及解题方法
求多元函数的极限
通过消元法、等价无穷小替换等方法求解。
求多元函数的偏导数、全微分
掌握偏导数、全微分的定义及计算方法,注意复合函数、隐函数的求 导法则。
判断多元函数的单调性、极值、最值
通过求一阶、二阶偏导数,判断函数的单调性,利用极值的必要条件 和充分条件判断极值,通过比较法或拉格朗日乘数法求最值。

高等数学课件--D10-习题课

高等数学课件--D10-习题课

其形心坐标为: x 1 , y 2
面积为:
5 x A 3 y A
[5 (1) 3 2] A 9 π
2013-8-9 同济版高等数学课件
形心坐标 1 x x d xd y A D 1 y y d xd y A D
目录 上页 下页 返回 结束
t f (t ) f (r )r (t r ) d r
2 2 0
t
0 f (r 2 )r d r 2
t
f (x) 恒大于零, 在 (0,) 上 F (t ) 0,
2 2 D
y 1
D1 D2
yx
作辅助线 y x 将D 分成
D1 , D2 两部分
2
D2
O
D
1 x
( x y )d xd y 2 d xd y
2 π ( 2 1) 3 2 说明: 若不用对称性, 需分块积分以去掉绝对值符号.
2013-8-9 同济版高等数学课件
0 yd x d y
D
R
R
d x
R2 x2
b
yd y
2 3 R R b2 3 2 由此解得 b R 3
2013-8-9
y
b?
y R2 x2
R O D
b
R x
同济版高等数学课件
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例1. 计算二重积分 I ( x x ye
原式
2013-8-9

0
d
0
10 3
250 r dr r 2 d x π 3 2 同济版高等数学课件
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《高等数学》(北大第二版 )第10章习题课

《高等数学》(北大第二版 )第10章习题课

L

D
L-
∂Q ∂P ∫ = ∫∫ ( ∂x − ∂y )dxdy = 2∫∫ dxdy = 8 D L− + 0 B D ∂Q ∂P − )dxdy − ∫ ) ∴ ∫ = -( ∫ − ∫ ) = -(∫∫ ( ∂x ∂y D 0B L 0B L +0 B
B(4,0)

x
= −8 + 0 = −8
B0
比较以上几种解法,方法5最简便,方法6次之.
例 4 计算 ∫ x 2 + y 2 dx + y[ xy + ln( x + x 2 + y 2 )]dy
其中L为曲线y=sinx (0 ≤ 解 应用格林公式
L
x ≤ π ) 按x增大方向 .
y
∂Q ∂P y 2 =y + , = 2 2 ∂y ∂x x +y
L
解1 I = ∫ (2 x ⋅ x 2 − x 2 )dx + [ x + ( x 2 ) 2 ]2 xdx
0
0 1
+ ∫ [2 y 2 ⋅ y − ( y 2 ) 2 ]2 ydy + ( y 2 + y 2 )dy
Y=x2
7 17 1 0 x = − = . 6 15 30 y = ϕ ( x) (0 ≤ x ≤ 1). ∂Q ∂P 解2 I = ∫∫ ( − )dxdy x = ψ ( y ) (1 ≥ y ≥ 0). ∂x ∂y D 1 x 1 = ∫∫ (1 - 2x) dxdy = ∫ dx ∫ 2 (1 − 2 x)dy = . 0 x 30 D
Γ为球面上的三角形x 2 + y 2 + z 2 = a 2 ( x ≥ 0, y ≥ 0, z ≥ 0)围线的正向.

2019年-第十章高数下册习题课-PPT精选文档

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解 利用两类曲面积分之间的关系
z
1
的法n 向 {1, 1 量 ,1}, 为
co s1,co s1,co s1.1
3
3
3
o
1
x
y
23
I{
1 [f(x, y,z)x] 3
1[2f(x,y,z)y] 1[f(x,y,z)z]}ds
3
3
13(xyz)ds
I (exsinymy)dx(excosym)dy, L
其中L为由点(a,0)到点(0,0)的上半圆周 x2 y2 ax, y0.
解 P (exsiy n m ) e yxco y m s y y
Q (exco ys m )exco ys x x
L : xa 2(1cot)s(0t2)
ya2sint
ds x2y2dt a d t
16
2
2 计算 (2ay)dxxd,y其中L为摆线 L xa(tsitn ), ya(1cot)s
上对应 t 从 0 到 2 的一段弧.
提示:
2
原式 = a 2 t sin t d t
曲面积分
计算
Guass公式
计算 重积分
7
积分概念的联系
n
f(M )dl i0m f(M )i,f(M )点函数 i 1
定积分 当 R1上区 [a,b间 ]时 ,
f(M)d
b
f(x)d.x

a
二重积分 当R2上区D时 域,
f(M)df(x,y)d. D
f(x ,y )d s bf[x ,y (x )1 ] y 2 d,(d x 线 s ( 曲 元 ))
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1. D k f (x, y)d k D f (x, y) d ( k 为常数)
3. D f (x, y)d D1 f (x, y) d D2 f (x, y) d
为D 的面积, 则
D1 d D d
5. 若在D上 f (x, y) (x, y) , 则
D f (x, y) d D (x, y) d
D
1 ( , )
若 D : 1 2 ,
则三重积分化为柱面坐标的三次积分:
f (x, y, z)dv
d
2 d 2( , ) f ( cos , sin , z)dz
1
1 ( , )
第四节 一、曲面的面积 若光滑曲面方程为
曲面面积公式: A
1 ( z )2 ( z )2 d xd y
6. 设
D 的面积为 ,
则有 m D f (x, y) d M(二重积分估值不等式)
7.(二重积分的中值定理)
在闭区域D上
连续, 为D 的面积 , 则至少存在一点
使 D f (x, y)d f ( , )
第二节
(1) 二重积分化为累次积分的方法 直角坐标系情形 :
• 若积分区域为 [X-型]
I x ( y2 z2 ) (x, y, z) dxdydz
对 y 轴的转动惯量
(x2 z2)
对原点的转动惯量
Io (x2 y2 z2 ) (x, y, z) dxdydz
不等式 充分利用对称性 • 计算要简便 应用换元公式
第三节 三重积分的计算方法
方法1. “先一后二”
d xd y z2(x,y) f (x, y, z) d z
Dxy
z1( x, y)
方法2. “先二后一”
b
a d zDZ f (x, y, z)dxdy
方法3. “三次积分”
b
dx
y2 (x) d y
z2 (x, y) f (x, y, z)d z
a
y1( x)
z1( x, y)
三种方法(包含12种形式)各有特点, 具体计算时应根据
被积函数及积分域的特点灵活选择.
内容小结
坐标系 体积元素 适用情况
直角坐 标系
柱面坐 标系
dxdydz 积分区域多由坐标面 围成 ;
d d dz 被积函数形式简洁, 或变量 可分离.
y=0
y Rx2 =0x2
0
R
y
.
D
R
.... .
x
P158
作业:
P168 14 P185 3(2)、7、10
P168
三、质心坐标
平面薄片的质心的坐标为:
x
My
x(x, y)d
D
,
M (x, y)d
D
y
Mx
D
y(x, y)d
.
M (x, y)d
D
当薄片是均匀的,质心坐标为: (把提到积分号外边)
y y y2(x)
D) d
b
dx
y2 (x) f (x, y) d y
D
a
y1( x)
• 若积分区域为 [Y-型]

f (x, y) d
d
dy
x2 ( y) f (x, y) d x
D
c
x1( y)
(在积分中要正确选择积分次序)
y x x2 ( y) d
Dxy
x y
若光滑曲面方程为 x g( y, z) , ( y, z) Dy z ,
曲面面积公式:
Dy z
若光滑曲面方程为 y h (z, x) , (z, x) Dz x ,
曲面面积公式: A
1 (y )2 (y )2 d zd x
Dz x
z x
二、立体体积
• 曲顶柱体的顶为连续曲面 则其体积为
x
1 A
D
xd ,
y
1 A
D
yd .
其中 A d
D
类似地
设物体占有空间闭区域 ,在点( x, y, z)处
的密度为 (x, y, z) ,假定 (x, y, z) 在 上连续,则
该物体的质心为
x
1 M
xdv,
y
1 M
ydv,
z
1 M
zdv.
其中 M dv.
四、物体的转动惯量
对 x 轴的转动惯量
被柱面
出的面积 A .
解: 曲面在 xoy 面上投影为D : x2 y2 R2, 则
所截
A
D
1
zx2
z
2 y
dxd
y
1 y2 x2 dxd y D
2
d
R
1 2 d
0
0
2
[
(1
3
R2)2
1)
]
3
例4. 计算底圆半径相等的两个直交圆柱面

所围立体的表面积. (书P178 3)
z
Z R2 x2
第十章 习题课
第一节
1. 二重积分的定义 (和式的极限)
n
f (x, y)d D
lim
0 i1
f
(i
,i ) i
(d dxdy)
2、二重积分的几何意义 (曲顶柱体的体积)
当被积函数大于零时,二重积分是柱体的体积.
当被积函数小于零时,二重积分是柱体的体积的负值.
3. 二重积分的性质 (与定积分性质相似)
D
c
x x1( y) x
极坐标系情形: 若积分区域为
则 D f (x, y) d D f (r cos , r sin ) rd r d
y
r 2 ( )
D
r 1( )
o
x
二重积分在极坐标下的计算公式
d
2() f ( cos, sin )d.
1( )
(极点在区域之外)
( )
f ( cos, sin )dd d 0 f ( cos, sin )d.
V D f (x, y)dxd y
• 占有空间有界域 的立体的体积为
V dxdydz
复习: 偶倍奇零 (一元函数)
(1) 若
偶函数

a
f (x)dx 2
a
f (x)dx
a
0
(2) 若
奇函数
则 a f ( x)dx 0 a
(二元函数)
P185
cos2 1 2sin2
例3. 计算双曲抛物面
D
(极点在D的边界上)
2
( )
d f ( cos, sin )d.
0
0
(极点在D的内部)
(在积分中注意使用对称性)
(2) 计算步骤及注意事项 • 画出积分域
域边界应尽量多为坐标线 • 选择坐标系
被积函数关于坐标变量易分离
积分域分块要少 • 确定积分序
累次积好算为妙
图示法 • 写出积分限
在柱面坐标系下
f (x, y, z)dv f ( cos , sin , z)dddz
设 : z1 x, y z z2 x, y, x, y Dxy
则积分区域在柱面坐标系下的表示为:
:1 , z 2 , ,, D
f ( x, y, z)dv d d 2(, ) f ( cos , sin , z)dz
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