Смекни!
smekni.com

Учебно-методическое пособие по специальным разделам высшей математики Самара 2006 (стр. 3 из 7)

Приведем правую часть равенства к общему знаменателю

и приравняем числители получившихся дробей:

Найдем А, В, С, D. Согласно методу частных значений

(см. задачу 14) полагаем

, тогда равенство примет вид
откуда
. Далее применяем метод неопределенных коэффициентов, приравнивая коэффициенты при одинаковых степенях слева и справа.

Так, для х получим равенство

откуда
; для
имеем
, откуда
; для
получим
, откуда

Итак,

Вычисляем интеграл

Задача 16. Вычислить

, если l задана уравнением

Решение. Воспользуемся формулой (27) вычисления криволинейного интеграла I рода для кривой, заданной в полярных координатах:

Получим

Согласно формуле (20)

Тогда

Задача 17. Найти массу дуги кривой

, если плотность кривой

Решение. Применяем формулу (28) вычисления массы дуги с помощью криволинейного интеграла I рода:

Формула (25) позволяет преобразовать криволинейный интеграл в определенный:

Так как

, получаем

Задача 18. Найти работу вектор-силы

на криволинейном пути

Решение. Работа А, совершаемая вектор-силой

на криволинейном пути L, есть криволинейный интеграл II рода (формула (32)), т. е.

Кривая задана параметрически, поэтому применяем формулу (31):

где

Тогда

Задача 19. Вычислить

, если D ограничена линиями

Решение. На рисунке построена область D – криволинейный треугольник.

1 способ. Двойной интеграл можно вычислить по формуле (33):

Здесь

поэтому

2 способ. Можно использовать формулу (34):

Тогда

Значит,

Задача 20. Вычислить
,

где D – правая половина кольца (см. рисунок).

Решение. Будем вычислять интеграл в полярных координатах по формуле (35):

Здесь

.

Так как

(формулы перехода к полярным координатам), то

Тогда уравнения окружностей

и
принимают вид

Следовательно,

Ряды

Задача 21. Определить, какие ряды сходятся:

А)

Б)
В)

Решение.

1. К ряду

применим радикальный признак Коши: если
, то положительный ряд
сходится при
и расходится, когда

Так как

, то ряд расходится.

2. Рассмотрим ряд

Проверим необходимое условие сходимости: если ряд
сходится, то
.

Поскольку

, необходимое условие не выполняется, значит ряд расходится.

3. При исследовании сходимости ряда

можно воспользоваться предельным признаком сравнения положительных рядов: если существует конечный и отличный от нуля предел
то положительные ряды
и
одинаковы в смысле сходимости.

Для сравнения возьмем обобщенный гармонический ряд

, сходящийся при
и расходящийся для
При
получим сходящийся ряд
.

Применим теорему сравнения

Предел конечен и отличен от нуля, поэтому ряд

также сходится.

Задача 22. Исследовать на сходимость ряды:

1)

2)