8.14

Поверхностные интегралы

[30/87%]
Показать
LaTeX
Задача 4341

На сколько отличаются друг от друга поверхностные интегралы

I1=S(x2+y2+z2)dSиI2=P(x2+y2+z2)dP, I_{1}=\iint \limits _{S} (x^{2}+y^{2}+z^{2})\, dS \quad \text{и} \quad I_{2}=\iint \limits _{P} (x^{2}+y^{2}+z^{2})\, dP,

где SS — поверхность сферы x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2} и PP — поверхность октаэдра x+y+z=a\left|x\right|+\left|y\right|+\left|z\right|=a, вписанного в эту сферу?

?
Задача 4342

Вычислить SzdS\displaystyle \iint \limits_{S} z\, dS, где SS — часть поверхности x2+z2=2azx^{2}+z^{2}=2az (a>0)(a>0), вырезанная поверхностью z=x2+y2z=\sqrt{x^{2}+y^{2}}.

?
Задача 4343

Вычислить поверхностный интеграл 1-го рода S(x+y+z)dS\displaystyle \iint \limits_{S} (x+y+z)\, dS, где SS — поверхность x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2}, z0z \geq 0.

?
Задача 4344

Вычислить поверхностный интеграл 1-го рода S(x2+y2)dS\displaystyle \iint \limits_{S} (x^{2}+y^{2})\, dS, где SS — граница тела x2+y2z1\sqrt{x^{2}+y^{2}} \leq z \leq 1.

?
Задача 4345

Вычислить поверхностный интеграл 1-го рода SdS(1+x+y)2\displaystyle \iint \limits_{S} \frac{dS}{(1+x+y)^{2}}, где SS — граница тетраэдра x+y+z1x+y+z \leq 1, x0x \geq 0, y0y \geq 0, z0z \geq 0.

?
Задача 4346

Вычислить поверхностный интеграл 1-го рода SxyzdS\displaystyle \iint \limits_{S} \left|xyz\right|\, dS, где SS — часть поверхности z=x2+y2z=x^{2}+y^{2}, отсекаемая плоскостью z=1z=1.

?
Задача 4347

Вычислить поверхностный интеграл 1-го рода SdSh\displaystyle \iint \limits_{S} \frac{dS}{h}, где SS — поверхность эллипсоида и hh — расстояние центра эллипсоида до плоскости, касательной к элементу dSdS поверхности эллипсоида.

?
Задача 4348

Вычислить поверхностный интеграл 1-го рода SzdS\displaystyle \iint \limits_{S} z\, dS, где SS — часть поверхности геликоида x=ucosvx=u\cos v, y=usinvy=u\sin v, z=vz=v (0<u<a; 0<v<2π)(0<u<a;\ 0<v<2\pi ).

?
Задача 4349

Вычислить поверхностный интеграл 1-го рода Sz2dS\displaystyle \iint \limits_{S} z^{2}\, dS, где SS — часть поверхности конуса x=rcosφsinαx=r\cos \varphi \sin \alpha, y=rsinφsinαy=r\sin \varphi \sin \alpha, z=rcosαz=r\cos \alpha (0ra; 0φ2π)(0 \leq r \leq a;\ 0 \leq \varphi \leq 2\pi ) и α\alpha — постоянная (0<α<π2)\left(0<\alpha <\dfrac {\pi }{2}\right).

?
Задача 4350

Вычислить поверхностный интеграл 1-го рода S(xy+yz+zx)dS\displaystyle \iint \limits_{S} (xy+yz+zx)\, dS, где SS — часть конической поверхности z=x2+y2z=\sqrt{x^{2}+y^{2}}, вырезанная поверхностью x2+y2=2axx^{2}+y^{2}=2ax.

?
Задача 4351

Доказать формулу Пуассона

Sf(ax+by+cz)dS=2π11f(ua2+b2+c2)du, \iint \limits _{S} f(ax+by+cz)\, dS = 2\pi \int \limits _{-1}^{1} f\left(u\sqrt{a^{2}+b^{2}+c^{2}}\right)\, du,

где SS есть поверхность сферы x2+y2+z2=1x^{2}+y^{2}+z^{2}=1.

?
Задача 4352

Найти массу параболической оболочки z=12(x2+y2)z=\dfrac {1}{2}(x^{2}+y^{2}) (0z1)(0 \leq z \leq 1), плотность которой меняется по закону ρ=z\rho =z.

?
Задача 4352.1

Найти массу полусферы x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2} (z0)(z \geq 0), плотность которой в каждой ее точке M(x,y,z)M(x,y,z) равна z/az/a.

?
Задача 4352.2

Найти статические моменты однородной треугольной пластинки x+y+z=ax+y+z=a (x0,y0,z0)(x \geq 0, y \geq 0, z \geq 0) относительно координатных плоскостей.

?
Задача 4353

Вычислить момент инерции относительно оси OzOz однородной сферической оболочки x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2} (z0)(z \geq 0) плотности ρ0\rho_{0}.

?
Задача 4354

Вычислить момент инерции однородной конической оболочки x2a2+y2a2z2b2=0\dfrac {x^{2}}{a^{2}}+\dfrac {y^{2}}{a^{2}}-\dfrac {z^{2}}{b^{2}}=0 (0zb)(0 \leq z \leq b) плотности ρ0\rho_{0} относительно прямой

x1=y0=zb0. \frac{x}{1}=\frac{y}{0}=\frac{z-b}{0}.
?
Задача 4355

Найти координаты центра тяжести части однородной поверхности z=x2+y2z=\sqrt{x^{2}+y^{2}}, вырезанной поверхностью x2+y2=axx^{2}+y^{2}=ax.

?
Задача 4356

Найти координаты центра тяжести однородной поверхности z=a2x2y2z=\sqrt{a^{2}-x^{2}-y^{2}} (x0; y0; x+ya)(x \geq 0;\ y \geq 0;\ x+y \leq a).

?
Задача 4356.1

Найти полярные моменты инерции I0=S(x2+y2+z2)dS\displaystyle I_{0}=\iint \limits_{S} (x^{2}+y^{2}+z^{2})\, dS следующих поверхностей SS:

?
(а)

поверхности куба max{x,y,z}=a\max \left\{ \left|x\right|,\left|y\right|,\left|z\right|\right\} =a;

(б)

полной поверхности цилиндра x2+y2R2x^{2}+y^{2} \leq R^{2}; 0zH0 \leq z \leq H.

Задача 4356.2

Найти моменты инерции треугольной пластинки x+y+z=1x+y+z=1 (x0,y0,z0)(x \geq 0, y \geq 0, z \geq 0) относительно координатных плоскостей.

?
Задача 4357

С какой силой притягивает однородная усеченная коническая поверхность

x=rcosφ,y=rsinφ,z=r(0φ2π, 0<bra) x=r\cos \varphi , \quad y=r\sin \varphi , \quad z=r \quad (0 \leq \varphi \leq 2\pi ,\ 0<b \leq r \leq a)

плотности ρ0\rho_{0} материальную точку массы mm, помещенную в вершине этой поверхности?

?
Задача 4358

Найти потенциал однородной сферической поверхности x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2} (S)(S) плотности ρ0\rho_{0} на точку M0(x0,y0,z0)M_{0}(x_{0},y_{0},z_{0}), т.е. вычислить интеграл

u=Sρ0dSr, u=\iint \limits _{S} \frac{\rho _{0}\, dS}{r},

где r=(xx0)2+(yy0)2+(zz0)2r=\sqrt{(x-x_{0})^{2}+(y-y_{0})^{2}+(z-z_{0})^{2}}.

?
Задача 4359

Вычислить

F(t)=x+y+z=tf(x,y,z)dS, F(t)=\iint \limits _{x+y+z=t} f(x,y,z)\, dS,

где

f(x,y,z)={1x2y2z2,если x2+y2+z21;0,если x2+y2+z2>1. f(x,y,z)=\begin{cases} 1-x^{2}-y^{2}-z^{2}, & \text{если } x^{2}+y^{2}+z^{2} \leq 1; \\ 0, & \text{если } x^{2}+y^{2}+z^{2}>1. \end{cases}

Построить график функции u=F(t)u=F(t).

?
Задача 4360

Вычислить интеграл

F(t)=x2+y2+z2=t2f(x,y,z)dS, F(t)=\iint \limits _{x^{2}+y^{2}+z^{2}=t^{2}} f(x,y,z)\, dS,

где

f(x,y,z)={x2+y2,если zx2+y2;0,если z<x2+y2. f(x,y,z)=\begin{cases} x^{2}+y^{2}, & \text{если } z \geq \sqrt{x^{2}+y^{2}}; \\ 0, & \text{если } z<\sqrt{x^{2}+y^{2}}. \end{cases}
?
Задача 4361

Вычислить интеграл

F(x,y,z,t)=Sf(ξ,η,ζ)dS, F(x,y,z,t)=\iint \limits _{S} f(\xi ,\eta ,\zeta )\, dS,

где SS — переменная сфера (ξx)2+(ηy)2+(ζz)2=t2(\xi -x)^{2}+(\eta -y)^{2}+(\zeta -z)^{2}=t^{2} и

f(ξ,η,ζ)={1,если ξ2+η2+ζ2<a2;0,если ξ2+η2+ζ2a2, f(\xi ,\eta ,\zeta )=\begin{cases} 1, & \text{если } \xi ^{2}+\eta ^{2}+\zeta ^{2}<a^{2}; \\ 0, & \text{если } \xi ^{2}+\eta ^{2}+\zeta ^{2} \geq a^{2}, \end{cases}

предполагая, что r=x2+y2+z2>a>0r=\sqrt{x^{2}+y^{2}+z^{2}}>a>0.

?
Задача 4362

Вычислить поверхностный интеграл 2-го рода S(xdydz+ydzdx+zdxdy)\displaystyle \iint \limits_{S} (x\, dy\, dz+y\, dz\, dx+z\, dx\, dy), где SS — внешняя сторона сферы x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2}.

?
Задача 4363

Вычислить поверхностный интеграл 2-го рода S(x)dydz+g(y)dzdx+h(z)dxdy\displaystyle \iint \limits_{S} (x)\, dy\, dz+g(y)\, dz\, dx+h(z)\, dx\, dy, где f(x)f(x), g(y)g(y), h(z)h(z) — непрерывные функции и SS — внешняя сторона поверхности параллелепипеда 0xa0 \leq x \leq a; 0yb0 \leq y \leq b; 0zc0 \leq z \leq c.

?
Задача 4364

Вычислить поверхностный интеграл 2-го рода S(yz)dydz+(zx)dzdx+(xy)dxdy\displaystyle \iint \limits_{S} (y-z)\, dy\, dz+(z-x)\, dz\, dx+(x-y)\, dx\, dy, где SS — внешняя сторона конической поверхности x2+y2=z2x^{2}+y^{2}=z^{2} (0zh)(0 \leq z \leq h).

?
Задача 4365

Вычислить поверхностный интеграл 2-го рода S(dydzx+dzdxy+dxdyz)\displaystyle \iint \limits_{S} \left(\frac{dy\, dz}{x}+\frac{dz\, dx}{y}+\frac{dx\, dy}{z}\right), где SS — внешняя сторона эллипсоида x2a2+y2b2+z2c2=1\dfrac {x^{2}}{a^{2}}+\dfrac {y^{2}}{b^{2}}+\dfrac {z^{2}}{c^{2}}=1.

?
Задача 4366

Вычислить поверхностный интеграл 2-го рода Sx2dydz+y2dzdx+z2dxdy\displaystyle \iint \limits_{S} x^{2}\, dy\, dz+y^{2}\, dz\, dx+z^{2}\, dx\, dy, где SS — внешняя сторона сферы (xa)2+(yb)2+(zc)2=R2(x-a)^{2}+(y-b)^{2}+(z-c)^{2}=R^{2}.

?