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时间:2018-07-28
《《数学分析》(华师大二版)课本上的习题22》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二十二章曲线积分与曲面积分P.361第一型曲线积分与第一型曲面积分1.计算下列第一型曲线积分:(1)为顶点的三角形;(2),其中L是以原点为中心,R为半径的右半圆周;(3),其中为椭圆在第一象限中的部分;(4),其中为单位圆;(5),其中为螺旋线的一段;(6),其中为曲线的一段;(7),其中是与相交的圆周.2.求曲线的质量.设其线密度为3.求摆线的重心,设其质量分布是均匀的.4.计算下列第一类型曲面积分:(1),其中是上半圆面;(2),其中为立体的边界曲面;(3)其中为柱面被平面所截取的部分;(4),其中为平
2、面在第一卦限中的部分;5.若曲线以极坐标表示,试给出计算的公式,并用此公式计算下列曲线积分:(1),其中为曲线的一段;(2),其中为对数螺线在圆内的部分.6.设有一质量分布不均匀的半圆弧,其线密度(为常数),求它对原点处质量为的质点的引力.1.证明:若函数在光滑曲线上连续,则存在点,使得,其中为的长.2.计算,其中为圆锥表面的一部分: 这里为常数P.371第二型曲线积分1.计算第二型曲线积分:(1),其中为本节例2中的三种情形.(2),其中为摆线沿增加方向的一段;(3),其中为圆周,依逆时针方向;(4)
3、,其中为与轴所围的闭曲线,依顺时针方向;(5),其中:从(1,1,1)到(2,3,4)的直线段.2.设质点受力作用,力的反方向指向原点,大小与质点离原点的距离成正比.若质点由沿椭圆移动到,求力所作的功。3.设一质点受力作用,力的方向指向原点,大小与质点到平面的距离成反比。若质点沿直线从到,求力作的功。4.证明:曲线积分的估计式:其中为的弧长,,利用上述不等式估计积分,并证明:。5.计算沿空间曲线的第二型曲线积分:(1),其中L:相交的圆,其方向按曲线依次经过1,2,7,8卦限;(2),其中为球面在第一卦限部分的
4、边界曲线,其方向按曲线依次经过平面部分,平面部分和平面部分.P.381格林公式曲线积分与路线无关性1.应用格林公式计算下列曲线积分:(1),其中为圆周的正向;(2),其中是以为顶点的三角形,方向取正向;(3),其中为常数,为由到经过圆上半部的路线(其中为正数)。2.应用格林公式计算下列曲线所围的平面面积:(1)椭圆:(2)双扭线:.3.验证下列积分与路线无关,并求它们的值:(1)(2)沿在右半平面的路线;(3)沿不通过原点的路线;(4),其中为连续函数.4.求下列全微分的原函数:(1)(2)(3)5.为了使线积
5、分与积分路线无关,则可微函数应满足怎样的条件?6.计算曲线积分其中和为连续函数;为连接点的任何路线,但与线段围成已知大小为的面积.7.设函数具有一阶连续导数,证明对任何光滑闭曲线,有.8.求积分值,其中为包围有界区域的闭曲线,为的外法线方向.9.设函数在光滑闭曲线所围成的区域上具有二阶连续偏导数。证明,其中沿外法线方向的导数。P.391第二型曲面积分1.计算下列第二型曲面积分:(1),其中为六个平面所围的正方体并取外侧为正向;(2),其中是以原点为中心,边长为2的正方体表面并取外侧为正向;(3),其中是由平面所
6、围的四面体表面并取外侧为正向;(4),其中是球面的上半部分并取外侧为正向;(5),其中是球面并取外侧为正向。2.设某流体的流速为,求单位时间内从球面的内部流过球面的流量.3.计算第二型曲面积分其中是平面六面体的表面并取外侧,为上的连续函数.1.设磁场强度为,求从球内出发通过上半球面的磁通量。P.399高斯公式与斯托克斯公式1.应用高斯公式计算下列曲面积分:(1),其中是单位球面的外侧;(2),其中是立方体表面的外侧;(3),其中是锥面与平面所围的空间区域的表面,方向取外侧;(4),其中是单位球面的外侧;(5),
7、其中是上半球面的外侧。2.应用高斯公式计算三重积分,其中是由与所确定的空间区域.3.应用斯托克斯公式计算下列曲线积分:(1),其中为与三坐标面的交线,它的走向使所围平面区域上侧在曲线的左侧;(2)其中为所交的椭圆的正向;(3),其中为以为顶点的三角形沿的方向。4.求下列全微分的原函数:(1)(2)5.验证下列线积分与路线无关,并计算其值:(1)(2),其中在球面上.6.证明:由曲面包围的立体的体积等于,其中为曲面的外法线方向余弦.7.证明:若为封闭曲面,为任何固定方向,则,其中为曲面的外法线方向.8.证明:公式
8、其中是包围的曲面,为的外法线方向,9.若是平面上的闭曲线,它所包围区域的面积为,求其中依正向进行.P.409场论初步1.若.计算。2.求在点的梯度,并求梯度为零之点。3.证明本节第二段关于梯度的一些基本性质1~5。4.计算下列向量场的散度与旋度:(1)(2)(3).5.证明本节第三段关于散度的一些基本性质1~3.6.证明本节第四段关于旋度的一些基本性质1~3(可应用算符推演).7.证明
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