1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Giáo trình toán học cao cấp chương 3 tích phân đường - tích phân mặt

13 1.7K 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Giáo trình, toán học cao cấp, chương 3, tích phân đường , tích phân mặt

Chương TÍCH PHÂN ĐƯỜNG- TÍCH PHÂN MẶT §1- TÍCH PHÂN ĐƯỜNG LOẠI MỘT ∫ f (x, y)dl ∫ f (x, y, z)dl Tích phân đường loại tích phân có dạng : C C Hàm f(x,y) , f(x,y,z) gọi hàm dấu tích phân, C gọi đường cong lấy tích phân ( đường cong Oxy Oxyz) ; dl gọi vi phân cung 1.1- Các tính chất :  Tích phân đường loại không phụ thuộc hướng cung lấy tích phân, tức ∩ C = AB : ∫ f(x,y,z)dl = ∫ f(x,y,z)dl ∩ ∩ AB BA ∩  Nếu f,g hàm khả tích C = AB a, b số ∫ [ af (x, y, z) + bg(x, y, z)]dl = a.C f (x, y, z)dl + b.C g(x, y, z)dl ∫ ∫ C  Nếu đường cong C chia làm hai phần C1 , C không dẫm lên ∫ f (x, y, z)dl = C∫ f (x, y, z)dl C + ∫ f (x, y, z)dl C2  Nếu f(x,y,z) ≤ g(x,y,z) với (x,y,z) thuộc đường cong C ∫ f (x, y, z)dl ∫ g(x, y, z)dl C C  Nếu hàm f (x, y, z) khả tích C ∫ f (x, y, z)dl C ≤ ∫ f (x, y, z) dl C  Định lý giá trị trung bình : Nếu f(x,y,z) liên tục cung trơn C , C có độ dài L Khi tồn điểm (x0,y0,z0) thuộc C cho : ∫ f (x, y, z)dl = f(x0,y0,x0)L Khi đại lượng ∫ f (x, y, z)dl gọi giá L C C trị trung bình hàm f(x,y,z) cung C 1.2- Cách tính tích phân đường loại : ⎧ x = x(t) t ⎪ 1.2.1 Trong khoâng gian: Nếu (C) ⎨ y = y(t) với a→ b ⎪ z = z(t) ⎩ b ' ' ' ∫ f (x, y, z)dl = ∫ f(x(t),y(t),z(t)) (x (t)) + (y (t)) + (z (t)) dt C a 1.2.2 Trong mặt phẳng : t ⎧ x = x(t ) TH1: Neáu (C) : ⎨ , a → b ⎩ y = y (t ) ∫ b f ( x, y)dl = ∫ f ( x(t ), y (t )) ( x ' (t )) + ( y ' (t )) dt a C ⎧ y = y ( x) ⎪  TH2:Neáu (C) : ⎨ : x ⎪ a →b ⎩ ∫ ∫ f ( x, y)dl = a f ( x, y( x)) C ⎧ x = x( y ) ⎪  TH3: Nếu (C) ⎨ : y ⎪ a →b ⎩ ∫ C b f ( x, y)dl = b ∫ f ( x( y), y) a + ( y ' ( x)) dx + ( x' ( y )) dy  TH4: Nếu đường cong C mặt phẳng tọa độ cực r = r( ϕ ), α ≤ ϕ ≤ β : ∫ C f (x, y)dl = β ∫ f (r(φ )cosφ,r(φ )sinφ ) α (r(φ ))2 + (r ' (φ ))2 dφ 1.3- Các ứng dụng tích phân đường loại 1:  Khốâi lượng cung : M= ∫ ρ ( x, y, z)dl ρ ( x, y, z) hàm mật độ khối lượng C Nếu ρ ( x, y, z ) = M = L độ dài C  Trọng tâm cung : Trọng tâm G(xo , yo, zo) x0 = 1 ∫ x.ρ (x, y, z)dl ; y = ∫ y.ρ (x, y, z)dl ; z = ∫ z.ρ (x, y, z)dl M C M C M C với M khối lượng cung  Momen quán tính : Momen quán tính cung C tính công thức : ( ) ( ) ( ) I x = ∫ y + z ρ ( x, y, z )dl ; I y = ∫ x + z ρ ( x, y, z )dl ; I z = ∫ x + y ρ ( x, y, z )dl C C C ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài Tập Bài 1: Tính tích phân đường loại 1: 1) I= ∫ (x − y )d với OB đoạn thẳng nối từ O(0;0) đến B(4;3) OB 2) I = ∫ xyd với L biên hình chữ nhật ABCD, A(0;0), B(4;0), C(4;2), D(0;2) L 3) L 4) ( ) I = ∫ x + y d với L biên hình tam giác OAB, O(0;0), A(1;1), B(-1;1) ( ) I = ∫ x / + y / d với L đường axtroâit L x + y = a (a>0) 5) x2 y2 I = ∫ xyd với L cung đường Elip + = nằm góc phần tư thứ a b L 6) I = ∫ y d với L đường cacđiôit r=a(1+cosϕ), (a>0) L 7) I = ∫ ye − x d với L đường x=ln(1+t2), y=2arctgt–t+3, 0≤t≤1 L 8) ⎧x = a cos t ⎪ I = ∫ y d với L đường xoắn ốc ⎨y = a sin t , (0 ≤ t ≤ 2π) L ⎪z = bt ⎩ 9) ⎧x = t ⎪ 3t ⎪ I = ∫ (x + y )d L đường cong ⎨y = , (0 ≤ t ≤ 1) L ⎪ ⎪z = t ⎩ Bài 2: a) Tìm khối lượng daây : y = ρ(x,y)=1/y a x/a e + e −x / a ( ) từ x = đến x = a biết khối lượng riêng b) Tìm trọng tâm đường đinh ốc đồng chất có khối lượng riêng ρ(x,y,z)=1 ; phương ⎧x = a cos t ⎪ trình đường đinh ốc ⎨y = a sin t , (0≤t≤2π) ⎪z = kt ⎩ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… §2- TÍCH PHÂN ĐƯỜNG LOẠI HAI 2.1 Định nghóa: Cho hai hàm số P(x, y), Q(x, y) xác định cung AB Chia tùy ý cung AB thành n cung nhỏ không dẫm lẫn điểm chia A ≡ A0, A1, A2, …., An ≡ B Gọi hình chiếu → vectơ A A lên trục ox, oy Δxi, Δyi đặt d = max{Δxi, Δyi /i= 1, 2, …, n)} i −1 i Treâøn cung Ai –1Ai lấy tùy ý điểm Mi(xi, yi) lập tổng tích phân In = n ∑ ⎡ P(xi , yi )Δxi + Q(xi , yi )Δyi ⎤ ⎣ ⎦ i =1 Cho n → ∞ cho d → Khi In dần đến giá trị hữu hạn I không phụ thuộc cách chia cung AB cách lấy điểm Mi(xi, yi) giá trị I gọi tích phân đường loại hàm P(x, y), Q(x, y) cung AB Ký hieäu ∫ P( x, y )dx + Q( x, y )dy AB n [ lim ∑ P(x i , y i )Δx i + Q(x i , y i )Δy i n→∞ (d → 0) i = ∫ P(x, y)dx + Q(x, y)dy = AB ] 2.2- Điều kiện tồn tại: Nếu cung AB trơn hàm P(x, y), Q(x, y) liên tục cung AB tồn tích phân đường loại hai ∫ P( x, y )dx + Q( x, y )dy AB 2.3-Chú ý ký hiệu:  Nếu C đường cong phẳng tích phân đường loại hai P(x, y), Q(x, y) C ký hiệu ∫ P( x, y)dx + Q( x, y)dy C  Nếu C đường cong không gian tích phân đường loại hai hàm P(x, y, z), Q(x, y, z), R(x, y, z) C ký hiệu : ∫ P(x, y, z)dx + Q(x, y, z)dy + R(z, y, z)dz C  Nếu đường lấy tích phân đường kín C , ta quy ước chiều dương C chiều mà người dọc theo C theo chiều thấy miền giới hạn C gần phía bên trái 2.4- Tính chất:  Khi đổi chiều lấy tích phân tích phân đường loại đổi dấu : ∫ P dx + Q dy = - AB ∫ P dx + Q dy BA  Nếu đường cong C chia thành hai phần C1, C2 không dẫm lên ∫ P dx + Q dy = ∫ C ∫ P dx + Q dy + C C P dx + Q dy  ∫ α P dx + β Q dy = α ∫ P dx + β ∫ Q dy C C C 2.5- Caùch tính tích phân đường loại 2: ⎧ x = x(t ) t ⎪  TH1: Neáu (C) ⎨ y = y (t ) với a → b ⎪ z = z (t ) ⎩ b ∫ Pdx + Qdy + Rdz = a [P(x(t), y(t), z(t))x (t) + Q(x(t), y(t), z(t))y (t) + R(x(t), y(t), z(t))z (t)]dt ∫ , C , , ⎧ x = x(t ) ⎪  TH2: Neáu (C) : ⎨ ⎪ y = y (t ) ⎩ b t a →b ⎡ , ⎤ ∫ Pdx + Qdy = ∫ ⎢P(x(t ), y(t ))x (t ) + Q(x(t ), y(t ))y (t )⎥dt ⎣ ⎦ c , a b ⎧ y = y ( x) ⎪  TH3: Nếu (C) : ⎨ ∫ Pdx + Qdy = ∫ P(x, y ( x) ) + Q(x, y ( x) )y , ( x) dx x ⎪ a →b ⎩ a c [ ] b ⎧ x = x( y ) ⎪  TH4: Neáu (C) ⎨ ∫ P( x, y)dx + Q( x, y)dy = ∫ [P(x( y), y )x' ( y ) + Q(x( y ), y )]dy y ⎪ a →b ⎩ a c 2.6 - Công thức Green: Nếu ⎧⋅ D miền đóng, bị chặn mặt phẳng 0xy, có biên đường cong (C) trơn khúc ⎨ ⎩ ⋅ Các hàm P(x, y) , Q(x, y) có đạo hàm riêng cấp liên tục miền mở chứa D Khi ta có công thức Green: ⎛ ∂Q ∂P ⎞  P dx + Q dy = ∫∫ ⎜ ∂x − ∂y ⎟ dxdy ∫ ⎝ ⎠ C D tích phân đường vế trái lấy theo chiều dương C 2.7- Điều kiện để tích phân đường không phụ thuộc đường lấy tích phân: 2.7.1- Trong mặt phẳng: Giả sử hàm P(x, y), Q(x, y) có đạo hàm riêng cấp liên tục miền mở đơn liên D Khi mệnh đề sau tương tương:  ∫ P dx + Q dy không phụ thuộc vào dạng đường cong trơn khúc nối A với B AB mà phụ thuộc điểm đầu A, điểm cuối B   P dx + Q dy = 0, ∫ ∀ đường kín C trơn khúc nằm D C  ∂Q ∂P = , ∂x ∂y ∀(x, y) ∈D  Toàn hàm U(x,y) cho dU = P(x, y) dx+ Q(x, y) dy , ∀(x, y) ∈ D 2.7.2- Trong không gian: Giả sử hàm P(x, y,z), Q(x, y, z), R(x, y, z) có đạo hàm riêng cấp liên tục miền mở đơn liên D không gian 0xyz Khi mệnh đề sau tương đương:  ∫ P dx + Q dy + R dz không phụ thuôc vào dạng đường trơn khúc D nối A với B AB mà phụ thuộc điểm đầu A, điểm cuối B   P dx + Q dy + R dz = 0, ∫ ∀ đường kín C trơn tùng khúc D C  ∂R ∂Q ∂P ∂R ∂Q ∂P = = , , , ∀ (x, y, z) ∈ D = ∂y ∂z ∂z ∂x ∂x ∂y  Tồn hàm u(x, y, z) cho du = Pdx +Qdy + Rdz , ∀ (x, y, z) ∈ D  Hệ 1: Nếu Pdx + Qdy vi phân toàn phần hàm u(x,y) ∫ Pdx + Qdy = u(B) – u(A) , ∀A, B nằn D AB  Hệ 2: Nếu D = R2 Pdx + Qdy vi phân toàn phần hàm u(x, y) cho công thức: U(x, y) = y ∫ x P( x, y )dx + 0 y x x P( x, y )dy + C hay U(x, y) = ∫ Q( x , y )dy + ∫ P( x, y )dx + C ∫ y y x 2.8- Ứng dụng tích phân đường loại 2: → → → →  Tính công : Công trường lực F (x, y, x) = P i + Q j +R k sinh dọc theo đường cong C W tính theo công thức: W= ∫ Pdx + Qdy + Rdz C  Tính diện tích: Diện tích hình phẳng đơn liên D tính theo công thức : S(D) = ∫ x dy − y dx =  x dy =  −y dx với C biên D lấy theo chiều dương ∫ ∫ 2 C C C ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài Tập Bài 3: Tính tích phân đường loại : 1) I = ∫ xydx với L cung parabol y2=x, từ A(1;-1) đến B(1;1) L 2) I = ∫ (xy − 1)dx + x ydy với L cung nối A(1;0), B(0;2) L a) theo đường thẳng AB b) theo cung parabol y2 = 4(1-x) 3) I = ∫ 2xdx − (x + 2y )dy L chu vi tam giác ABC theo chiều ngược chiều L kim đồng hồ với A(-1,0); B(0,2); C(2,0) x dy − y dx 4) I= ∫ với L cung axtrôit có phương trình x=Rcos3t y=Rsin3t 2 L x x +y y 5) I = ∫ x dx + y dy với C nửa đường tròn x2+y2=4, chiều từ A(-2;0) đến B(2;0) C xdy − ydx với L cung nối từ A(-a;0) đến B(a,0), (a>0) 2 L x +y 6) I= ∫ 7) I = (x + 2y )dx + ydy (x + y )2 (1;1) ( 3;1) ∫ 8) I = ∫ xy dy − x ydx L :x2+y2=R2 L xdy − ydx ; L: x + y = a 2 L x +y dx + dy 10) I = ∫ với L đường nối theo chiều từ A(1;0)→B(0;1)→C(-1;0) x+y L 9) I = ∫ 11) I = ∫ (xy + x + 1)dx + (xy + x − y )dy , C: C 12) ∫ (x + y ) dx − (x − y ) dy L với L biên miền D giới hạn đường y=x y=x2 (x + y )dx − (x − y )dy 13) I = ∫ x2 y2 + = lấy theo chiều dương a2 b2 C đường tròn x2+y2=R2 theo chiều ngược chiều x +y kim đồng hồ 14) I = ∫ xydx + ydy − yzdz C đường cong cho phương trình tham số : C C ⎧x = t ⎪ ⎨y = t ⎪z = t ⎩ 15) I = 16) (0 ≤ t ≤ 1) (1, 2,3 ) ∫ ( ( ) 2xydx + x − z dy − 2yzdz 0,0,0 ) (2,3, −4 ) ∫ ) xdx + y ( dy − z dz 1,1,1 17) I = (2,1,1) ⎛ (1, 2,1) ⎝ x ∫ (2x ln y − yz)dx + ⎜ y ⎜ ⎞ − xz ⎟dy − xydz ⎟ ⎠ Baøi 4: Hãy chứng tỏ biểu thức dấu tích phân đường sau biểu thức vi phân toàn phần hàm u(x,y) Tìm hàm u(x,y) tính tích phân cho a) I = b) I = ( 2; ) ∫ xdy + ydx (−1; ) (1;1) ∫ ()x + y )dx + (x + y + 1)dy ( 0; (x − y ) Biểu thức Pdx+Qdy có phải x+y ; Q( x , y ) = − 2 x +y x + y2 vi phân toàn phần hàm u(x,y) hay không ? Tính : I1 = ∫ Pdx + Qdy; I = ∫ Pdx + Qdy với A(1;0), B(-1;0), C(0;1), D(0;-1) Bài 5: Cho p(x,y)= P(x, y) = ABC Bài 6: ADB Xác định m để (x − y )dx + (x + y )dy (x Tìm u(x,y) +y ) m vi phân toàn phần hàm u(x,y) Bài 7: Tính tích phân đường sau 1) ( ) ( ) I = ∫ x + y dx + x − y dy với L chu vi tam giác OAB lấy theo chiều ngược L chiều kim đồng hồ với O(0;0), A(1;0), B(0;1) 2) I = ∫ − x ydx + x + y dy với L : x2+y2=R2 L 3) ( ) ( ) I = ∫ x ydx + x dy C chu tuyến dương miền giới hạn đường C y = x vaø x = y 4) I = ∫ (6y + x )dx + (y + 2x )dy C đường tròn (x − 2) + (y − 3) = 2 C 5) I = ∫ (xy + x + y )dx + (xy + x − y )dy C đường êlip C x2 y2 + = lấy theo a2 b2 chiều ngược chiều kim đồng hồ Bài 8: Dùng tích phân đường để tính diện tích hình phẳng D giới hạn đường axtrôit x=acos3t, y=asin3t, 0≤t≤2π ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… §3- TÍCH PHÂN MẶT LOẠI MỘT 3.1-Điều kiện tồn : Nếu mặt S trơn ( tức S liên tục có vectơ pháp tuyến biến thiên liên tục ) hàm f(x,y,z) liên tục mặt S tồn tích phân mặt loại : ∫∫ f (x, y, z)dS S 3.2 -Tính chất : Tích phân mặt loại có tính chất giống tính chất tích phân kép 3.3- Cách tính : Giả sử hàm f(x,y,z) liên tục mặt S  Trường hợp 1: Mặt S có phương trình z = z(x,y) , có hình chiếu xuống mặt phẳng Oxy miền Dxy hàm z(x,y) liên tục có đạo hàm riêng liên tục Dxy Khi ⎛ ∂z ⎞ ⎛ ∂z ⎞ ∫∫ f(x,y,z) dS = ∫∫ f ( x,y,z(x,y)) 1+ ⎜ ∂x ⎟ + ⎜ ∂y ⎟ dxdy ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ S Dxy  Trường hợp : Mặt S có phương trình x = x(y,z) , có hình chiếu xuống mặt phẳng Oyz miền Dyz hàm x(y,z) liên tục Dyz Khi 2 ⎛ ∂x ⎞ ⎛ ∂x ⎞ f(x, y, z) dS = ∫∫ f (x(y, z), y, z ) + ⎜ ⎟ + ⎜ ⎟ dydz ∫∫ ⎜ ⎟ ⎝ ∂z ⎠ ⎝ ∂y ⎠ D yz S  Trường hợp : Tương tự 3.4- Ứng dụng :  Tính diện tích : Diện tích mặt cong S tính công thức: S = ∫∫1dS S  Tính khối lượng : Nếu mặt S có khối lượng riêng điểm (x,y,z) ρ (x, y, z) khối lượng mặt S tính theo công thức : M = ∫∫ ρ ( x, y, z )dS S  Tọa độ trọng tâm : Nếu mặt S có khối lượng riêng (x,y,z) ρ (x, y, z) tọa độ trọng tâm G S tính công thức : xG = M ∫∫ xρ ( x, y, z)dS , S yG = M ∫∫ yρ ( x, y, z)dS , zG = M ∫∫ zρ ( x, y, z)dS S S ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài Tập Bài : Tính tích phân mặt loaïi 1) S 2) ( ) I = ∫∫ x + y dS với S phần mặt nón z2 = x2+y2 nằm z=0, z=1 I = ∫∫ (x + y + z )dS với S biên hình lập phương{0≤x,y,z≤1} S 3) 4) x y z 4y ⎞ ⎛ I = ∫∫ ⎜ z + 2x + ⎟dS với S phần mặt phẳng + + = nằm góc ⎠ S ⎝ phần tám thứ I = ∫∫ (yz + xz + xy )dS với S phần mặt nón z = x + y nằm mặt trụ S x2+y2-2ax=0, (a>0) 5) I = ∫∫ ydS với S phần maët z= x+y2, 0≤x≤1, 0≤y≤2 S 6) ( ) I = ∫∫ x z + z y dS với S mặt cầu x + y + z = a , (a > 0) S 7) I = ∫∫ zdS với S biên vật thể giới hạn mặt z=0, z = x+1, x2+y2 = S ( ) 8) I = ∫∫ y + z dS với S phần mặt paraboloit x= 4-y2-z2 nằm mặt phẳng S x=0 Bài 10: Tính khối lượng nửa mặt cầu x2 + y2 +z2 = a2 (z ≥ 0) mà mật độ z a ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… điểm ρ (x, y, z) = §4- TÍCH PHÂN MẶT LOẠI HAI 4.1- Điều kiện tồn : Nếu mặt S trơn khúc hàm P , Q , R liên tục S tồn tích phân mặt loại ∫∫ P dy dz + Q dx dz + R dx dy S Tích phân mặt kín ký hiệu laø :  P dy dz + Q dx dz + R dx dy ∫S∫ 4.2.Liên hệ với tích phân mặt loại 1: ∫∫ Pdydz + Qdxdz + Rdxdy = ∫∫ (P cos α + Q cos β + R cos γ )dS S Với cosα, cosβ, cosγ, S cosin phương vectơ pháp đơn vị mặt định hướng S 4.3 Tính chất :  Nếu đổi hứớng mặt lấy tích phân tích phân mặt loại hai đổi dấu Tức ∫∫ Pdydz + Qdxdz + Rdxdy = - ∫∫ (Pdydz + Qdxdz + Rdxdy Với S S - S hai mặt định S− hướng ngược (của mặt)  - Nếu S mặt trụ song song 0z : ∫∫ R( x, y, z)dxdy = S  - Nếu S mặt trụ song song 0y : ∫∫ Q(x, y, z)dxdz = S - Nếu S mặt trụ song song 0x : ∫∫ P(x, y, z)dydz = S  -Các tính chất lại tương tự tích phân kép 4.4 Cách tính: Đưa tích phân kép  Xét tích phân ∫∫ R(x, y, z)dxdy : Giả sử mặt S có phương trình z = f(x,y), D xy S → chiếu S lên mặt phẳng 0xy, n vectơ pháp đơn vị S Ta có công thức hình → ⎧ R(x, y, f (x, y))dxdy n tạo với 0z góc nhọn ⎪ ∫∫ ⎪D ⎪ xy ∫∫ R(x, y, z)dxdy = ⎨ → ⎪ − R(x, y, f (x, y))dxdy n tạo với 0z góc tù S ⎪ ∫∫ ⎪ Dxy ⎩  Tương tự: Mặt S có phương trình x = f(y,z) → ⎧ P(f (y, z), y, z)dydz neáu n tạo với 0x góc nhọn ⎪ ∫∫ ⎪D ⎪ = ⎨ yz ∫∫ P( x, y, z)dydz ⎪ → S − ∫∫ P(f (y, z), y, z)dydz neáu n tạo với 0x góc tù ⎪ ⎪ Dyz ⎩ 4.5 Công thức Stokes: Giả sử mặt định hướng S trơn khúc với biên chu tuyến C Các hàm P(x, y, z), Q(x, y, z), R(x, y, z) liên tục có đạo hàm tiêng liên tục miền mở chứa S Khi ta có công thức Stokes ⎛ ∂R ∂Q ⎞ ⎛ ∂P ∂R ⎞ ⎛ ∂Q ∫ Pdx + Qdy + Rdz = ∫∫ ⎜ ∂y − ∂z ⎟dydz + ⎜ ∂z − ∂x ⎟dxdz + ⎜ ∂x ⎜ ⎟ ⎜ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ C S − ∂P ⎞ ⎟dxdy ∂y ⎟ ⎠ chiều tích phân C lấy theo chiều dương tương ứng mặt S 4.6 Công thức Gauss – Ostrogratski: Giả sử V miền giới hạn mặt kín S trơn khúc Các hàm P, Q, R liên tục có đạo hàm riêng liên tục miền mở chứa V Khi ta có công thức Gauss – Ostrogratski ⎛ ∂P ∂Q ∫∫ Pdydz + Qdxdz + Rdxdy = ∫∫∫ ⎜ ∂x + ∂y ⎜ ⎝ S V + ∂R ⎞ ⎟dxdydz ∂z ⎟ ⎠ tích phân mặt vế trái lấy theo phía ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Bài Tập Bài 11 : Tính tích phân mặt loại 1) x2 y2 z2 I = ∫∫ zdxdy với S mặt mặt : + + = a b c S 2) I = ∫∫ x dydz + y dzdx + z dxdy với S phía mặt : S x + y + z = a2 , z ≥ 3) I = ∫∫ (y − z )dydz + (z − x )dzdx + (x − y )dxdy với S phía mặt nón : S x + y = z ,0 ≤ z ≤ h 4) I = ∫∫ z dydz + xdxdz − 3zdxdy với S mặt phía phần mặt trụ : S 5) z= 4-y2, giới hạn x=0, x=1, z=0 I = ∫∫ xzdydz + yzdxdz + dxdy với S phía chỏm cầu : S x + y + z ≤ 25; ≤ z ≤ 6) I = ∫∫ x dydz + y dxdz + z dxdy với S mặt mặt nón : S x y2 z2 + = ;0 ≤ z ≤ a2 a b 8) I = ∫∫ (x − y + z)dydz + (y − z + x)dxdz + (z + y − x)dxdy với S mặt mặt : 7) S x − y + z + y −z + x + z − x + y =1 Bài 12 : Tính tích phân mặt loại (có thể dùng công thức Gauss – Ostrogratski ) 1) 2) x2 y2 z2 + + =1 a2 b2 c2 S I = ∫∫ (y − x )dydz + (z − y )dxdz + (x − z )dxdy S mặt phía hình I = ∫∫ z dxdy với S mặt elipxôit S ⎧− ≤ x ≤ ⎪ lập phương V : ⎨− ≤ y ≤ ⎪− ≤ z ≤ ⎩ Bài 13 : Tính tích phân đường 1) I = ∫ 2ydx − xdy + xdz với L giao tuyến x + y = vaø z = y+1 L 2) I = ∫ 2ydx + zdy + 3ydz với L giao tuyến x + y + z = 6z với z = - x L 3) I = ∫ yzdx + xzdy + xydz với L giao tuyến x2+y2 = với z = y2 L 4) I = ∫ (y − z )dx + (z − x )dy + (x − y )dz với L giao tuyến x2+y2 = a2 với L 5) x z + = 1; a h I = ∫ (y − z )dx + (z − x )dy + (x − y )dz với L giao tuyến hình lập phương: L 0≤ x ≤a, ≤ y ≤ a ; ≤ z ≤ a với mặt phẳng x+y+z = Bài 14: Tính tích phân mặt loại 1) I = 3a dydz dxdz dxdy x y2 z2 , với S mặt mặt : + + + + = ∫∫ x y z a b2 c2 S 2) I = ∫∫ x dydz + y dxdz + z dxdy , với S mặt mặt : S (x – a)2 + (y – b)2+ (z – c)2 = R2 3) I = ∫∫ x dydz + y dxdz + z dxdy , S mặt phía nửa mặt cầu S x + y2 + z2 = R2 , z ≥ 4) = I = ∫∫ x y zdxdy ; với S mặt nửa mặt cầu x2 + y2 + z2 = R2 , z ≤ S ... D tích phân đường vế trái lấy theo chiều dương C 2. 7- Điều kiện để tích phân đường không phụ thuộc đường lấy tích phân: 2.7. 1- Trong mặt phẳng: Giả sử hàm P(x, y), Q(x, y) có đạo hàm riêng cấp. .. (x, y, z)dS S 3. 2 -Tính chất : Tích phân mặt loại có tính chất giống tính chất tích phân kép 3. 3- Cách tính : Giả sử hàm f(x,y,z) liên tục mặt S  Trường hợp 1: Mặt S có phương trình z = z(x,y)... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ? ? 3- TÍCH PHÂN MẶT LOẠI MỘT 3. 1-? ?iều kiện tồn : Nếu mặt S trơn ( tức S liên tục có vectơ pháp tuyến biến thiên liên tục ) hàm f(x,y,z) liên tục mặt S tồn tích phân mặt loại : ∫∫ f

Ngày đăng: 22/04/2015, 00:45

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w