9.4

Вычисление поверхностей

[28/100%]
Показать
LaTeX
Задача 3589

Величина поверхности, заданной уравнением F(x,y,z)=0F(x,y,z)=0, выражается интегралом

S(Fx)2+(Fy)2+(Fz)2Fzdxdy, \iint \limits _{S} \frac{\sqrt{\left(\dfrac {\partial F}{\partial x}\right)^{2}+\left(\dfrac {\partial F}{\partial y}\right)^{2}+\left(\dfrac {\partial F}{\partial z}\right)^{2}}}{\left|\dfrac {\partial F}{\partial z}\right|} \, dx \, dy,

где площадь SS есть проекция искомой части поверхности на плоскость xOyxOy. Если поверхность задана параметрическими уравнениями x=φ(u,v)x=\varphi (u,v), y=ψ(u,v)y=\psi (u,v), z=ω(u,v)z=\omega (u,v), а элемент длины дуги dsds кривой, лежащей на поверхности, выражается формулой ds2=Edu2+2Fdudv+Gdv2ds^{2}=E\, du^{2}+2F\, du\, dv+G\, dv^{2}, где

E=(xu)2+(yu)2+(zu)2,G=(xv)2+(yv)2+(zv)2, E=\left(\frac{\partial x}{\partial u}\right)^{2}+\left(\frac{\partial y}{\partial u}\right)^{2}+\left(\frac{\partial z}{\partial u}\right)^{2}, \qquad G=\left(\frac{\partial x}{\partial v}\right)^{2}+\left(\frac{\partial y}{\partial v}\right)^{2}+\left(\frac{\partial z}{\partial v}\right)^{2}, F=xuxv+yuyv+zuzv, F=\frac{\partial x}{\partial u}\frac{\partial x}{\partial v}+\frac{\partial y}{\partial u}\frac{\partial y}{\partial v}+\frac{\partial z}{\partial u}\frac{\partial z}{\partial v},

то величина поверхности представляется интегралом EGF2dudv\displaystyle \iint \sqrt{EG-F^{2}} \, du \, dv, распространенным на области значений uu и vv, соответствующих точкам изучаемой части поверхности.

Найти величину поверхности z2=2xyz^{2}=2xy при z>0z>0, 0<x<a0<x<a, 0<y<b0<y<b.

?
Задача 3590

Найти величину поверхности x2=2pzx^{2}=2pz при αx>y>βx\alpha x>y>\beta x, 0<x<a0<x<a.

?
Задача 3591

Найти величину части поверхности z2=2pxz^{2}=2px, вырезанной поверхностями y2=2qxy^{2}=2qx, x=ax=a.

?
Задача 3592

Найти величину части цилиндра x2a2+z2b2=1\dfrac {x^{2}}{a^{2}}+\dfrac {z^{2}}{b^{2}}=1, заключенной внутри цилиндра x2a2+y2c2=1\dfrac {x^{2}}{a^{2}}+\dfrac {y^{2}}{c^{2}}=1; a>ba>b.

?
Задача 3593

Найти величину части шара x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2}, заключенной внутри цилиндра x2a2+y2b2=1\dfrac {x^{2}}{a^{2}}+\dfrac {y^{2}}{b^{2}}=1; a>ba>b.

?
Задача 3594

Найти величину части шара x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2}, расположенной вне цилиндров x2+y2=±axx^{2}+y^{2}=\pm ax. (Задача Вивиани.)

?
Задача 3595

Найти величину части цилиндров x2+y2=±axx^{2}+y^{2}=\pm ax, расположенной внутри шара x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2}.

?
Задача 3596

Найти величину части конуса y2+z2=x2y^{2}+z^{2}=x^{2}, расположенной внутри цилиндра x2+y2=a2x^{2}+y^{2}=a^{2}.

?
Задача 3597

Найти величину части того же конуса y2+z2=x2y^{2}+z^{2}=x^{2}, вырезанной поверхностью x2=ayx^{2}=ay.

?
Задача 3598

Найти величину части поверхности z=arctgyxz=\operatorname {arctg}\dfrac {y}{x}, проекция которой на плоскость xOyxOy ограничена первым витком спирали Архимеда r=φr=\varphi и осью OxOx.

?
Задача 3599

Найти величину поверхности 2cz=y2x2+2xyctgα2cz=y^{2}-x^{2}+2xy\operatorname {ctg}\alpha при условиях z0z \geqslant 0; x2+y2<a2x^{2}+y^{2}<a^{2}.

?
Задача 3600

Найти величину части поверхности x2+y2=2azx^{2}+y^{2}=2az внутри цилиндра (x2+y2)2=a2(x2y2)(x^{2}+y^{2})^{2}=a^{2}(x^{2}-y^{2}).

?
Задача 3601

Найти величину части поверхности az=xyaz=xy внутри цилиндра (x2+y2)2=2a2xy(x^{2}+y^{2})^{2}=2a^{2}xy.

?
Задача 3602

Найти величину части поверхности x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2} внутри цилиндра (x2+y2)2=a2(x2y2)(x^{2}+y^{2})^{2}=a^{2}(x^{2}-y^{2}).

?
Задача 3603

Найти величину части поверхности x2+y2=z2x^{2}+y^{2}=z^{2} внутри цилиндра (x2+y2)2=2xy(x^{2}+y^{2})^{2}=2xy при z0z \geqslant 0.

?
Задача 3604

Найти величину части поверхности (xcosα+ysinα)2+z2=a2(x\cos \alpha +y\sin \alpha )^{2}+z^{2}=a^{2} при x>0x>0, y>0y>0, z>0z>0.

?
Задача 3605

Найти величину части поверхности (x+y)2+z=1(x+y)^{2}+z=1 при x>0x>0, y>0y>0, z>0z>0.

?
Задача 3606

Найти величину части поверхности (x+y)2+2z2=2a2(x+y)^{2}+2z^{2}=2a^{2} при x>0x>0, y>0y>0, z>0z>0.

?
Задача 3607

Найти величину части поверхности (x2+y2)z=x+y(x^{2}+y^{2})z=x+y при 1<x2+y2<41<x^{2}+y^{2}<4, x>0x>0, y>0y>0.

?
Задача 3608

Найти величину части поверхности x2a+y2b=2z\dfrac {x^{2}}{a}+\dfrac {y^{2}}{b}=2z внутри цилиндра x2a2+y2b2=1\dfrac {x^{2}}{a^{2}}+\dfrac {y^{2}}{b^{2}}=1.

?
Задача 3609

Найти величину части поверхности x2ay2b=2z\dfrac {x^{2}}{a}-\dfrac {y^{2}}{b}=2z внутри цилиндра x2a2+y2b2=1\dfrac {x^{2}}{a^{2}}+\dfrac {y^{2}}{b^{2}}=1 при z>0z>0.

?
Задача 3610

Найти величину части поверхности x2a+y2b=2z\dfrac {x^{2}}{a}+\dfrac {y^{2}}{b}=2z внутри цилиндра (x2a2+y2b2)2=x2a2y2b2\left(\dfrac {x^{2}}{a^{2}}+\dfrac {y^{2}}{b^{2}}\right)^{2}=\dfrac {x^{2}}{a^{2}}-\dfrac {y^{2}}{b^{2}}.

?
Задача 3611

Найти величину части поверхности x2+y2+z2=a2x^{2}+y^{2}+z^{2}=a^{2} при 0<x0<x, 0<y0<y, x+y<ax+y<a, z>0z>0.

?
Задача 3612

Найти величину части поверхности z2=2xyz^{2}=2xy при 0<x0<x, 0<y0<y, 0<z0<z, xa+yb<1\sqrt{\dfrac {x}{a}}+\sqrt{\dfrac {y}{b}}<1.

?
Задача 3613

Найти величину части поверхности sinz=shxshy\sin z=\operatorname {sh}x \operatorname {sh}y при 1<x<21<x<2.

?
Задача 3614

Найти величину части геликоида x=rcosφx=r\cos \varphi, y=rsinφy=r\sin \varphi, z=hφz=h\varphi для 0<r<a0<r<a, 0<φ<2π0<\varphi <2\pi.

?
Задача 3615

Найти величину поверхности (x2+y2+z2)2=a2(x2+y2)(x^{2}+y^{2}+z^{2})^{2}=a^{2}(x^{2}+y^{2}).

?
Задача 3616

Найти величину телесного угла, под которым виден из начала координат прямоугольник 0<y<b0<y<b, 0<z<c0<z<c, x=a>0x=a>0. Иными словами, найти часть поверхности шара x2+y2+z2=1x^{2}+y^{2}+z^{2}=1, на которую лучами из начала проектируются точки данного прямоугольника.

?