Posloupnosti. n2 3n. lim. n4 + 2n. lim. n 1. n + n n. n! (n + 1)! n! lim. n ( 1)n! [1] lim. ln 2 n. lim. n n n sin n2 [0] lim. 2 n.
|
|
- Jana Danuše Krausová
- před 6 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 SBÍRKA PŘÍKLAŮ Z MATEMATICKÉ ANALÝZY III J. ANĚČEK, M. ZAHRANÍKOVÁ Symbolem jsou označeny obtížnější příklady. Posloupnosti Určete limitu posloupnosti n n + lim n n + 5n + lim n n n n4 + n lim n lim n ( n n ( n + n n lim n n! (n + )! n! n n lim (4 + + n lim n lim n ( ) n + ) lim n ( )n! lim n n n n n + ) (5 n ) 5 lim n n sin n n lim n n! (n + ) ) (n ) ( n + n + + n n ) ln n lim n n
2 ( lim ) n e n n lim n ( ) n+7 n + e n + 5 (n ) (n + ) lim n (n + ) 5 lim n ( ) n + n ( ) n+ + n+ Nalezněte limitu posloupnosti {a n }, jestliže n + n a n =, n + 4 n + n N Určete, zda-li existuje limita posloupnosti a n = (n + ) + n(n ), n N n lim n ( )n+ Pokud neexistuje, určete lim inf a lim sup posloupnosti. Řešení. limita neexistuje, lim inf =, lim sup = Určete, zda-li existuje limita posloupnosti lim n ( + ) n n n + sin nπ Pokud neexistuje, určete lim inf a lim sup posloupnosti. Řešení. limita neexistuje, lim inf =, lim sup =
3 Číselné řady Rozhodněte o konvergenci řad: n n + n n + konvergentní divergentní divergentní + n + n divergentní ( ) n n n= ln n n n n n ln n (n + ) (n + )! n= n n! divergentní divergentní konvergentní konvergentní konvergentní konvergentní a kn, k N, < a < konvergentní ( ) + n konvergentní n= + n e n n sin π n sin n konvergentní konvergentní divergentní
4 sin n n n sin n ( ) cos n n= (ln n) ln n ( ) n+ n n n + ( ) n+ n (n + )! n= konvergentní konvergentní divergentní konvergentní konvergentní divergentní n n konvergentní ln n n ( n ) + n + + n e n ( n ) n e n! konvergentní divergentní konvergentní konvergentní divergentní Vyšetřete konvergenci řady v závislosti na parametru p R. Řešení. konverguje pro p > ( ) n (n ) p ln + n n + n= 4
5 Vyšetřete konvergenci řady: + sin cos n n + sin cos tg n n n n n + n n + n n ( ( ) n arctg n + ) n konverguje konverguje konverguje n + n ( ) n + n konverguje - odmocn. kr. n ( n ) n n konverguje - odmocn. kr. n= Pro které parametry p R konverguje řada: e pn p (, ) pe pn n p n ( ) n sin ( n + n ) p, ) n p, n p p ( /, ) Rozhodněte o konvergenci řady a určete, kolik členů řady je nutno sečíst, aby chyba byla menší než dané ε: n(n + ), ε = n > n= n= n= ln n n, ε = n > n ln n, ε = n > e ln n n, ε = n > 77 + n, ε = n > 5
6 ( ) n n +, ε = n > 9 7n ( ) n n +, ε = n > 5 n n e n, ε = n > 4 Rozhodněte o konvergenci řady ( ) n ln( + n ) Nápověda: ln( + n ) ln n+ = (n + ) ln, pak podílovým a srovnávacím kr. Řešení: konverguje. Rozhodněte o konvergenci řady ( π ) Nápověda: sin n, tg π 4 n Rozhodněte o konvergenci řady ( 4 ( π ) tg sin n 4 n ) n, pak srovnávacím kr. Řešení: konverguje. ( Nápověda: + ) n < e. n Řešení: diverguje. e n ) n ( + n Určete Cauchyův součin řad Výsledek: k= a k k!, b j j!. j= (a + b) n. n! n= Určete Cauchyův součin řad Výsledek: kq k, k= ( ) j jq j. j= nq n. n= 6
7 Funkční řady Příklad. Určete obor konvergence následujících řad: n= ( x ) n n sin x (, ) sin x x (, ) n+ ( ) n x + x (, ) x ( ) n + x x ( ), x ( x ( n x sin x + ) n ( x ) 5, + 5 ( n x n x, ) x n n x (, ) n + n ) x (, ) n (n + ) n n n+ x n x, ) Příklad. okažte, že následující řady konvergují stejnoměrně na daném intervalu I: ( ) n, I =, ) x + n x n, I = b, b, < b < n= ( x ) n sin, I = π n+, π n= ( ) n, I = (, ) n + sin x sin nx n /, I = (, ) 7
8 okažte, že řada a n sin nx konverguje stejnoměrně na (, ) za předpokladu, že a n konverguje absolutně. okažte, že řada a n cos nx konverguje stejnoměrně na (, ) za předpokladu, že a n konverguje absolutně. Příklad. Určete obor konvergence a obor stejnoměrné konvergence řad: e nx Výsledek: konverguje na (, ), konverguje stejnoměrně na a, ), a > ln n x Výsledek: konverguje na ( e, e), konverguje stejnoměrně na a, b, e < a < b < e nx e nx Výsledek: konverguje na, ), konverguje stejnoměrně na a, ), a > Výsledek: konverguje stejnoměrně na (, ) Výsledek: konverguje stejnoměrně na (, ) x 4 + n x + n 4 x Výsledek: konverguje stejnoměrně na, ) Výsledek: konverguje stejnoměrně na, x e nx x n n(n + ) Výsledek: konverguje stejnoměrně na (, ) cos nx n 8
9 Příklad. Určete obor stejnoměrné konvergence řad: Výsledek: (, ) x x + n Výsledek: (, ) x arctg x + n e n x Výsledek: konverguje na (, ), konverguje stejnoměrně na a, ), a > Výsledek: (, ) sin nx n n Příklad. Určete poloměr konvergence řady (n )! n n x n ϱ = e n= x n n! ϱ = Příklad. Určete poloměr a obor konvergence řady Výsledek: ϱ =, obor konvergence, ) (x )n n Výsledek: ϱ =, obor konvergence, ) n + n xn Výsledek: ϱ = /, obor konvergence ( /, /) 4 n x n n= x n sin n 9
10 Výsledek: ϱ =, obor konvergence, ) Výsledek: ϱ =, obor konvergence ( 5, ) n= (x + )n n Výsledek: ϱ =, obor konvergence, ) (x )n n Příklad. Určete součet řady n= x n n Výsledek: + x + ln( x) x ln( x), x, ) 4 x (n + )x n Výsledek: +x ( x ), x (, ) Výsledek: x(+x) ( x), x (, ) n= n x n Příklad. Je dána řada n= x n n + (a) Určete obor konvergence řady. (b) Určete součet řady. Výsledek: (a), ) (b) x+ln( x) x Příklad. Je dána řada nx n (a) Určete obor konvergence řady. (b) Určete součet řady. Výsledek:
11 (a) (, ) (b) x ( x) Příklad. Rozviňte do Taylorovy řady o středu c = funkci f(x) = arctg x a určete obor konvergence této řady. Výsledek: f(x) = xn+ n= ( )n, x, n+ Příklad. Rozviňte do Taylorovy řady o středu c = funkci f(x) = ln(4 x ) a určete obor konvergence této řady. Výsledek: f(x) = ln x n, x (, ) n n Příklad. Rozviňte do Taylorovy řady o středu c = funkci f(x) = této řady. Výsledek: f(x) = n= ( + ( )n ) x n, x (, ) ( x)(+x) Příklad. Rozviňte do Taylorovy řady o středu c = funkci f(x) = této řady. Výsledek: f(x) = n= ( )n ( n+ )x n, x (, ) (+x)(+x) a určete obor konvergence a určete obor konvergence Příklad. Odvod te rozvoj funkce f(x) = ln( + x) v nekonečnou řadu na základě vztahu f (x) = Výsledek: ( )n+ xn, x (, n +x.
12 Fourierovy řady Příklad. Napište Fourierovu řadu funkce f(x) = { x x (,, x (,. Nakreslete standartizované periodické prodloužení a vyšetřete konvergenci této řady na R. Výsledek: / a = x dx = 4 a n = / b n = x cos(nπx) dx = / f(x) 8 + π cos nπ x sin nπx dx = nπ Příklad. Určete v intervalu π, π Fourierovu řadu funkce cos nπ n π = ( )n n π, n =,,... = ( )n+, n =,,... nπ ( ) n cos(nπx) + ( ) n+ sin(nπx) n nπ f(x) = x + x Nakreslete standartizované periodické prodloužení a vyšetřete konvergenci této řady na R. Výsledek: f(x) π 4 + ( ) n cos(nx) + ( )n+ sin(nx) n π n Příklad. Určete v intervalu, Fourierovu řadu funkce { x + x, ), f(x) = x x,. Nakreslete standartizované periodické prodloužení a vyšetřete konvergenci této řady na R. Výsledek: a n = pro n =,,,.... f(x) π n sin(nπx) Příklad. Určete v intervalu π, π Fourierovu řadu funkce { x π,, f(x) = x (, π.
13 Nakreslete standartizované periodické prodloužení a vyšetřete konvergenci této řady na R. Výsledek: a =, a n = pro n =,,... f(x) + π ( ) n sin(nx) = n + π n= sin(n + )x n + Příklad. Určete v intervalu π, π Fourierovu řadu funkce f(x) = x. Nakreslete standartizované periodické prodloužení a vyšetřete konvergenci této řady na R. Výsledek: b n = pro n =,,... f(x) π + π ( ) n n cos(nx) = π 4 π cos(n )x (n ) Příklad. Je dána funkce f(x) = x, x (,. Určete kosinovou Fourierovu řadu této funkce, nakreslete standartizované periodické prodloužení a vyšetřete konvergenci této řady na R. Výsledek: b n = pro n =,,... f(x) + π ( ) n n cos(nπx) = 4 π cos(n )πx (n )
14 vojné integrály Příklad. Zakreslete v kartézském souřadnicovém systému O; i, j množiny: ) A = {x, y R : x y, y, x }, ) A = {x, y R : x y, y }, ) A = {x, y R : y x, y x }, 4) A = {x, y R : x + y 4, y x, y }, 5) A = {x, y R : x + y 4x, x + y x }, 6) A = {x, y R : x y x, x y 5 x }, 7) A = {x, y R : x + y y, y x + }, 8) A = {x, y R : x + y y, x + y y + }, 9) A = {x, y R : x + y + 4x, x + y + 4x 4y + 4 }. Příklad. Zakreslete v kartézském souřadnicovém systému O; ohraničenou ) množinu A vymezenou křivkami: i, j kompaktní ( tj. uzavřenou a ) A : x =, x =, y = x, y = x, A = {x, y R : x, y x, y x }, ) A : y =, y =, x = y, x = y, A = {x, y R : y, x y, x y}, ) A : y = x, x = y + 4, A = {x, y R : y x 4, y x}, 4) A : y = x +, y = (x ), x =, y = x +, A = {x, y R : y x +, y (x ), x, y x + }, 5) A : x y =, x + y =, x + y + =, A = {x, y R : y x, y x, y x}, 6) A : y x =, y x =, x 4y + =, A není určena jednoznačně, existují čtyři různé kompaktní množiny vymezené danými křivkami: A = {x, y R : y x, y x, x 4y + }, A = {x, y R : y x, y x, x 4y + }, A = {x, y R : y x, y x, x 4y + }, A 4 = {x, y R : y x, y x, x 4y + }, 7) A : y = 4 x, y = x, x + 4y + =, A není určena jednoznačně, existují dvě různé kompaktní množiny vymezené danými křivkami: A = {x, y R : y 4 x, y x, x + 4y + }, A = {x, y R : y 4 x, y x, x + 4y + }. 4
15 Příklad. Zakreslete v kartézském souřadnicovém systému O; i, j množinu A a vyjádřete ji jako elementární obor. typu A = {x, y R ; a x b, g (x) y g (x)} nebo. typu A = {x, y R ; c y d, h (y) x h (y)}, event. vyjádřete A jako sjednocení elementárních oborů : ) A = {x, y R : x y, y x}, A = {x, y R : x, x y x } nebo A = {x, y R : y, y x y}, ) A = {x, y R : y x, y x}, A = {x, y R : x 4, x y x}, ) A = {x, y R : 9 (y + ) (x ), x y, x }, A = {x, y R : x 4, 9 (x ) y x }, 4) A = {x, y R : y x, y 8x, y x + }, A = {x, y R : x, x + y 8x} {x, y R : x, x y 8x}, 5) A = {x, y R : y x, (y + ) x}, A = {x, y R : x, x y x } nebo A = {x, y R : y, (y + ) x y }, 6) A = {x, y R : y x, y 4x, x y 4, y }, A = {x, y R : x, x 4 y x } {x, y R : x, x 4 y x}, 7) A = {x, y R : y x, y x, x y, }, A = {x, y R : x, x y x } {x, y R : x, x y x } {x, y R : x 4, x y x}, nebo A = {x, y R : y, y x y + } {x, y R : y, y x y + } {x, y R : y, y x y + }, 8) A = {x, y R : y 5 x, y x }, 5 A = {x, y R : x, x y x }, 9) A = {x, y R : sin x y + cos x, x π}, A = {x, y R : pi x π, sin x y + cos x}. ) A = {x, y R : y arctg x π 4, y π }, A = {x, y R : x, arctg x y π }, ) A = {x, y R : y arctg x, y π 4 x, y π}, 4 A = {x, y R : x, arctg x y π} nebo lépe A = {x, y 4 R : y π, 4y, x tg y} 4 π ) A = {x, y R : y x, y ln x, y }, A = {x, y R : x, x y } {x, y R : x e, ln x y } nebo lépe A = {x, y R : y, y x e y }, 5
16 ) A = {x, y R : x + y, y y + x + }, A = {x, y R : x, x y + 5 x} {x, y 4 R : x 5, 4 5 x y + 5 x} nebo lépe A = {x, y 4 4 R : y, y x y +y }. Příklad. Zakreslete v kartézském souřadnicovém systému O; i, j kompaktní množiny A vymezené křivkami a zapište je jako elementární obor. nebo. typu: ) A : y =, y = 8, y = x x x, y = 4x, A = {x, y R : x, y 4x} {x, y x R : x, y }, ) A : y = x, y = x, y = x, A = {x, y R : x, x y x} {x, y 8 R : x 8, x y x 8 }, ) A : y = x, y = x, y = x, A = {x, y R : x, x y x } {x, y R : x, x y x }. Příklad. Vypočtěte následující dvojnásobné integrály: π/ π/ π ( x + y ) dx dy, cos y cos ϕ x 4 dx dy, 4 5π 6 5 x π + y dy dx, x a x x r sin ϕ dr dϕ, x dy dx, y x ln y dy dx, e x dx dy, x y dy dx a π 6 6
17 Příklad. Vypočtěte integrály přes dvojrozměrný interval : dxdy, =, 4,, (x + y) e x+y dxdy, =,,, ln 5 4 (e ) ( e ) x π + y dxdy, =,,, xy dxdy =, a, b, 4 9 a b sin (x + y) dxdy, =, π π 4, π, x y cos ( xy ) dxdy, =, π,, π 6 xy cos(x + y) dxdy, = x y cos(xy ) dxdy, =, π, π, π, π,, π xy e xy dxdy, =,,, xye xy dxdy, = Příklad. Převed te dvojný integrál,,. (e e/ 4e /4 + 4e /8 ) f (x, y) dxdy na dvojnásobný, je-li dána kompaktní množina : ) Množina je vymezena trojúhelníkem s vrcholy A,, B,, C,, x f(x, y)dxdy = f(x, y)dydx, y ) Množina je vymezena rovnoběžníkem s vrcholy K,, L, 4, M, 7, N, 5, x+ 4 y/ 5 7 f(x, y)dydx = f(x, y)dxdy + f(x, y)dxdy + f(x, y)dxdy, x 4 5 ) Množina je ohraničená hyperbolou y x = a kružnicí x + y = 9, přičemž obsahuje bod O = (, ), y 7
18 f(x, y)dydx+ 9 x 9 x y f(x, y)dxdy+ 9 y 5 5 y +x f(x, y)dydx+ +x 5 5 f(x, y)dxdy+ 9 y 9 y 9 y y y f(x, y)dxdy+ f(x, y)dxdy, 4) Množina = {x, y R ; x + y a }, a a x a a y f(x, y)dydx = f(x, y)dxdy. a a x a a y 9 x f(x, y)dydx = 9 x 9 y f(x, y)dxdy+ 9 y Příklad. Vypočtěte následující integrály f(x, y) dxdy, je-li kompaktní rovinný obrazec vymezený danými křivkami: (x y) dxdy, : y =, y = x, x + y =, ( x + y ) dxdy, : y = x, y = x, x dxdy, : x = + sin y, x =, y =, y = π, x dxdy, : x =, y = x, xy =, y 4 π 9 4 cos (x + y) dxdy, : x =, y = π, y = x, xy dxdy, : y, (x ) + y =, 4 (x + y + ) dxdy, : x + y = 4, 4π (x ) y dxdy, : x =, y = x +, y =. 4 4 Příklad. Vypočtěte integrály { e x y dxdy, M = x, y R : x >, y >, y <, y > x }, e M M x y dxdy, M = { x, y R : x <, y > /x, y < 4x },
19 M x (y + sin(πy)) dxdy, M = { x, y R : x >, y >, y < x + }, M M x( y) dxdy, M = { x, y R : x + y <, y >, y < x }, M M xy dxdy, M = (x + y) dxdy, M = { x, y R : y > x, y < }, xy dxdy, M = { x, y R : x + y <, y > x + }, M {x, y R : y < ln x, y <, y >, < x < }, xy dxdy, M = { x, y R : y <, y > x }. π + π 48 4π ( e ) 8 4 Příklad. Vyjádřete dvojný integrál použitím vhodné transformace a následně vypočítejte pro zadanou funkci: ) 4 x x f(x, y)dydx, f(x, y) = x + y, u = x, v = y x, Návod: Užijte transformační rovnice: u = x, v = y x. ) f(x, y) dxdy, = {x, y R : x, x y x, y }, f(x, y) = (x y), ) 4) 5) 6) Návod: Užijte transformační rovnice: u = x + y, v = x y. f(x, y) dxdy, = {x, y R : x, x y x}, f(x, y) = (x y), Návod: Užijte transformační rovnice: u = x, v = x + y. f(x, y) dxdy, je kompaktní rovinný obrazec vymezený křivkami: xy =, xy =, y = x, y = x, pro x, y, f(x, y) =, Návod: Užijte transformační rovnice: u = xy, y = vx. f(x, y) dxdy, je kompaktní rovinný obrazec vymezený křivkami: y = x, y = x, xy =, xy =, zaved te proměnné u = xy, y = vx, f(x, y) =, Návod: Užijte transformační rovnice: u = xy, y = vx f(x, y) dxdy, je kompaktní rovinný obrazec vymezený křivkami: y = x, y = 8x, y = x, y = x, f(x, y) =, 8 Návod: Užijte transformační rovnice: x = uy, y = vx. 9
20 7) f(x, y) dxdy, množina je vymezena nerovnicí: x + y a, a, f(x, y) =. Návod: Užijte transformační rovnice: x = ϱ cos ϕ, y = ϱ sin ϕ. Řešení. 4 u ) u ) ) 4) 5) u / / 8 8 f (u, v + u) dvdu f ( u+v, ) u v dvdu f (u, v u) dvdu f f ( u, uv ) v ( ) u v, uv,, 4 v dudv,, 5 4,,, ln, dudv, ln, v ( 6) f u v, ) uv, 49, a π 7) f ( ϱ cos ϕ, ϱ sin ϕ ) ϱ cos ϕ sin ϕ dϕdr dudv, 8 πa. Příklad. Vyjádřete dvojný integrál použitím transformace do polárních souřadnic: ) f(x, y) dxdy, = {x, y R : x + y r }, ) ) 4) 5) f(x, y) dxdy, = {x, y R : x + y ax}, je-li a) a, b) a, f(x, y) dxdy, = {x, y R : x + y by}, je-li a) b, b) b, f(x, y) dxdy, = {x, y R : x + y 6, x + y, y x, y x }, f(x, y) dxdy, kde je kompaktní rovinný obrazec vymezený křivkami: x +y = 4x, x +y = 6) 8x, y = x, y = x, f(x, y) dxdy, kde je kompaktní rovinný obrazec vymezený křivkami: y = x, y =, x =, 7) f(x, y) dxdy, kde je vnitřní část pravé smyčky Bernoulliovy lemniskáty (x + y ) = a (x y ), a,
21 Řešení. ) ) ) 4) 5) 6) 7) π r a) a) π 4 f (ϱ cos ϕ, ϱ sin ϕ) ϱ dϱdϕ, π π π π 4 arctg π 4 π 4 a cos ϕ b sin ϕ f (ϱ cos ϕ, ϱ sin ϕ) ϱ dϱdϕ, b) f (ϱ cos ϕ, ϱ sin ϕ) ϱ dϱdϕ, b) 4 f (ϱ cos ϕ, ϱ sin ϕ) ϱ dϱdϕ, π 4 π 4 cos ϕ 8 cos ϕ 4 cos ϕ f (ϱ cos ϕ, ϱ sin ϕ) ϱ dϱdϕ f (ϱ cos ϕ, ϱ sin ϕ) ϱ dϱdϕ, a cos ϕ f (ϱ cos ϕ, ϱ sin ϕ) ϱ dϱdϕ,, π π π a cos ϕ b sin ϕ f (ϱ cos ϕ, ϱ sin ϕ) ϱ dϱdϕ f (ϱ cos ϕ, ϱ sin ϕ) ϱ dϱdϕ,, Příklad. Vypočtěte integrály s použitím transformace do polárních souřadnic: ( x + y ) πa dxdy, = {x, y R : x + y a 4, x, y }, x ln ( + x + y ) dydx, π 4 (7 ln 7 6) Příklad. Vypočtěte integrály (x + y ) dxdy, M = { x, y R : x + y < a }, M (x + y )e x +y dxdy, M = { x, y R : x < y < } x, < x + y <, πa4 π 4 M M M 4 x y dxdy, M = { x, y R : x >, y > x, x + y < }, a x y dxdy, M = { x, y R : x + y < ax }, a >, 4 π( ) a ( π 4 )
22 M M M { ( y arctg dxdy, M = x, y R x) : < x + y < 9, x < y < } x, x y + x + y dxdy, M = { x, y R : x >, y >, x + y < }, ln(x + y ) { dxdy, M = x, y R : x < y < } x, < x + y < 4, x + y ln( + x + y ) dxdy, M = { x, y R : x + y < 6, x >, y > }. π π 6 8 π 4 π ln π 4 (7 ln 7 6) M Příklad. Vypočtěte integrály y x + y dxdy, M = { x, y R : < x < y, y < x }, M M M xy dxdy, M = { x, y R : x + y < a }, a >, x dxdy, M = { x, y R : < x <, < y < cosh x }. (5 ln ln ) a4 e Příklad. Vypočtěte dvojný integrál pomocí transformace do zobecněných polárních souřadnic x = aϱ cos p ϕ, y = bϱ sin p ϕ, kde a, b, p jsou vhodně zvolené konstanty: { } ) x a y b dxdy, = x, y R x : a + y, a >, b >, b πab Nápověda: x = aϱ cos ϕ, y = bϱ sin ϕ. Řešení:. { } ) xy dxdy, = x, y R x : a + y, x, y, a, b, b Nápověda: x = aϱ cos ϕ, y = bϱ sin ϕ. Řešení: a b 8. ) dxdy, je kompaktní rovinný obrazec vymezený křivkou: 4 x + 4 y =, x, y, 4 9 Nápověda: x = 4ϱ cos 8 ϕ, y = 9ϱ sin 8 8 ϕ. Řešení: 5. ( 4) dxdy, je kompaktní rovinný obrazec vymezený křivkou: x + ) y a b = x y, x, y, a b Nápověda: x = aϱ cos ϕ, y = bϱ sin ab ϕ. Řešení:.
23 Geometrické a fyzikální aplikace dvojného integrálu Příklad. Vypočtěte obsah kompaktního rovinného obrazce A vymezeného křivkami: ) x + y =, x + y =, y = x, y = x, ) y = cos x, x π, y =, ) y = 4, y = x, y = x, 9 ln 4 4) y = x, y = 4 x 6, 5) y =, y = x +, y =, y = x, 4 6) y = x, y = x, 7) xy = a, x = ay, y = a, x =, (a ), ( a + ln ) 8) y =, y = 4x, y = 8, 5 ln 4 x 9) A kompaktní obrazec vymezený křivkou x + y = 5, tečnou k této křivce v bodě A =, a přímkou y =, 5 5 arcsin 5 ) x + y = 4x, x + y = x, y = x, y =, (π + ) ) x + y = 4x, x + y = 8x, y = x, y = x, arctg + 6 sin arctg π 6 ) (x a) + y = a, x + (y a) = a, ( a π ) ) y = px + p, y = qx + q, p, q >, (p + q) pq 4) x 4 + y 4 = a (x + y ). Příklad. Vypočtěte obsah rovinného obrazce A: ) A = {x, y R : y x, y x, x + y + 9 }, ) A = {x, y R : y x, y x, y x }, 4 ( 4 πa + 4 ) 9 4. ) A = {x, y R : 9 (y + ) (x ), x y, x }, 4) A = {x, y R : (y + ) x, y + + x }, 5 5) A = {x, y R : y x, y 8x, y x + }, 9 6) A = {x, y R : y x +, y (x ), y x +, x }, 7 6 7) A = {x, y R : x y 4, y 4x, y + x }, 9 8) A = {x, y R : x, arctg x y }, ln + tg 9) A = {x, y R : y, y x, y ln x}, e 5 ) A = {x, y R : y x, y e x, y }, ) A = {x, y R : x + y 4, x + y }, π ) A = {x, y R x : + y, x + y }, 9 4 (π ) ) A = {x, y R : x, y }, x x, Pozor, nevlastní integrál! 4) A = {x, y R : x, e x y e x }, 5) A = {x, y R : x, e x y }. π+ x + Příklad. Pomocí dvojného integrálu vypočtěte obsah části roviny ohraničené křivkou x + y = 5, tečnou k této ( křivce v bodě A ) =, a přímkou y =. Řešení. 5 arcsin 5 5
24 Příklad. Pomocí dvojného integrálu vypočtěte obsah části roviny Ω = { x, y R : y > x, y <, x >, y < x + } ( ) Ω = { x, y R : y < x +, x + y <, y > } π + 4 Ω = { x, y R : < x < a, < y < a, (x a) + (y a) > a } (, a > a π ) 4 { Ω = x, y R : x + y 6y <, x + y y >, x < y < } x. π + 4 Ω = { x, y R : x + y < ax, x + y < by, }, a, b >, a π + a b ( sin( arctg a b ) arctg a ) b Ω = { x, y R : x >, y >, x + y > a, (x + y ) a (x y ) < } a ( π ), a >. 4 Příklad. Pomocí dvojného integrálu vypočtěte objem tělesa (tělesem rozumíme kompaktní množinu v trojrozměrném prostoru) W, je-li W vymezeno plochami: ) 6x 9y + 5z =, x y =, 4x y =, x + y = 5, z =, 5 ) x + y + z = 6, x + y =, y =, z =, 4 ) x =, y =, z =, x = π, y = π, z = sin x sin π y, 4 4) z = x + y, x + y =, x =, y =, z =, 6 5) z = x + y +, x + y =, x =, y =, z =, 4 6) y = x, x + y + z = 4, y =, z =, ) x = 6 5y, y = x, z 9, 4 5 8) x = y, x = 4 y, z =, z = 9, 6 9) y = x, x = y, z = + y x, z =, ) z = x y, y, z, x, ) x + z = 6, y =, z =, y = x, x, 64 ) y = x, y = x, z = x y, 5 ) z = 4 x y, z = + x + y, π 4) x 4 9 z, z = x 4 9 5) x + y = 4, x + y z = 4, π ( ) 6) x + y z =, x + y z = 4, π ( ) ( ) 7) x + y = a, x + y + z = 4a 4πa, 8 ( ) 8) x + y ax =, x + y + z = 4a 6a, a, π 4 9) x + y = x, x + y = z, z, 9 ) z = 4 y, y = x 56 ( ) ) x + y + z =, x + y + z = 6, z = x + y, z, π ) x + y + z = 4, x + y = z, 9π 6 ) z = x + y, x + y = x, x + y = x, z =, 45π 4) z = xy, x + y = x, z, 5) z = y, z = x pro x y, x, 6 6) x + y 4 9 =, 6π 4
25 7) x 4 + y 9 = z, x 4 + y 9 + z =, 4π ( ) Příklad. Pomocí dvojného integrálu vypočtěte objem tělesa Ω = {x, y, z R : z > (x + y ), z < } 5 x + y 48 π K = { x, y, z R : x, y Ω, < z < x + y }, Ω = { x, y R : x < y < x } 6 5 Ω = {x, y, z R : z > (x + y ), z < } 5 x + y 48 π Ω = { x, y, z R : x + y + z <, x >, y >, z >, z < } 6 π Ω = { x, y, z R : x + y + z <, z > x + y } 7 6 π Příklad. Pomocí dvojného integrálu vypočtěte obsah části plochy S, je-li: ) S = {x, y, z R : 6x + y + z =, x, y, z }, 4 ) S = {x, y, z R : x + y + z 4 =, x =, x =, y =, y = }, 4 ) S = {x, y, z R : z = xy, x, x, y, y 6, z }, 6 4) S = { x, y, z R : z = x, y x, y x, x }, 5) S = {x, y, z R : x + z =, y, z, x + y }, π 6) S = {x, y, z R : x + y = z, x + y }, π ( 8 ) ( ) 7) S = {x, y, z R : z = xy, x + y a π }, ( + a ) 8) S = {x, { y, z R : y + z = x, x + y a }, πa 9) S = x, y, z R x : + y x = z, + y, πab ( 8 ) a b a b ( ) ) S = {x, y, z R : x + y + z = 4, x + y, z }, 4π ) S = {x, y, z R : z = } ( ) 4 x y, x + y z, 4π { } ) S = x, y, z R : x + y + z x = 9, + y, arcsin { ) S = x, y, z R : z = } x y, x + y x, π { 4) S = x, y, z R : z = } x + y, x + y x, π ( ) 5) S = {x, y, z R : y + z = ax, y πa ax, x a, a > }, π { x, y, z R : z = x + y, z y }, 6) S = 7) S = {x, y, z R : z = 4x, y 4x, x }, 6 ( ) 8 8) S = {x, { y, z R : x + z =, x + y }, 8 9) S = x, y, z R : z = } 4 x y, x + 4 y <. 4 π Příklad. Pomocí dvojného integrálu vypočtěte obsah části plochy x + z = ohraničené plochami y =, z =, x + y =. Řešení. π Příklad. Pomocí dvojného integrálu vypočtěte obsah části plochy z = x + y, < z < a, a >. π ( Řešení. ( + 4a) ) + 4a 6 5
26 Příklad. Vypočtěte hmotnost rovinné desky A, je-li: ) A = {x, y R : x, x 4, y, y }, σ(x, y) v jejím libovolném bodě P je přímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti bodu P od O = (, ), ) A kompaktní obrazec vymezený křivkami: y = e x, y = e π pro x ; σ (x, y) = sin x, ) A = {x, y R : y x, y, x y }, σ (x, y) = x, x 4) A kompaktní obrazec vymezený křivkami: y = x, y =, x = pro x ; σ (x, y) = y x, 5) A kompaktní obrazec vymezený křivkami: y = x, y = x 4 pro x ; σ (x, y) = y x, 6) A kompaktní obrazec vymezený křivkami: y = x, y = pro x ; σ (x, y) = y x, 7) A = {x, y R : x y, x y + }, σ (x, y) = x, 8) A = {x, y R : y π, y x, y arctg x }, σ (x, y) = x, 9) A = {x, y R : y x, y x }, σ (x, y) = x + y, ) A = {x, y R : x + y + x 6y + 6 }, σ (x, y) = y, ) A = {x, y R : x + y 4y x + y y, y x }, σ (x, y) = x, ) A = {x, y R : x + y x, x + y 4x ; }, σ (x, y) = y, ) A = {x, y R : x + y ay, y + x, a }, σ (x, y) = x, 4) A kompaktní obrazec vymezený křivkami: x + y = 4, x + y =, x y, σ (x, y) = x y, Řešení. ), ) e π eπ, ) ln 4) 6, 5) 4, 6) 8 ) π ), ) 8, ) a, 4) ) 7 8) Příklad. Vypočtěte statický moment S x vzhledem k ose x, resp. S y vzhledem k ose y: π 7π+8 9) 6 ) S x, S y kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: y = x +, y = x x = 4, σ(x, y) =,, x =, ) S x, S y kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: y = 4x + 4, y = x + 4, σ(x, y) = x, ) S x rovinného obrazce A = {x, y R : y sin x, x π }, σ(x, y) = cos x, 4) S x kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: y =, y =, y = x, y = ln x, σ(x, y) = k, 5) S y rovinného obrazce A = {x, y R : y x, y x, y }, σ(x, y) = y, 6) S y rovinného obrazce A = {x, y R : x + y 4, x }, σ(x, y) = x 4 x y, 7) S y rovinného obrazce A = {x, y R : 4x + y 9, x, y }, σ(x, y) = xy, 6
27 8) S y rovinného obrazce A = {x, y R : x + y 4 4, y }, σ(x, y) = x, 9) Statický moment půlkruhu o poloměru r = a vzhledem k jeho průměru, σ(x, y) =, ) Statický moment obdélníka o stranách a, b vzhledem ke straně a, σ(x, y) =. Řešení. ) S x = 4, S y = 48, ) S x =, S y = 9 5. ) Sx =, 4) Sx = k ( e + ) 8 e, 5) Sy = 5 + ln, 64 6) S y = π, 7) S 5 y = 4, 8) Sx = 4, 9) S = 56 πa, ) S = ab. Příklad. Vypočtěte statický moment vzhledem k ose y tenké homogenní rovinné desky M = { x, y R : < x <, y < cosh x } Řešení. S y = e kgm Příklad. Vypočtěte hmotnost a statický moment vzhledem k ose x tenké homogenní rovinné desky M = { x, y R : y >, (x ) + (y ) < } Řešení. m = π kg, S x = kgm Příklad. Vypočtěte souřadnice (souřadnici) těžiště: ) x T rovinného obrazce A = {x, y R : x + y a, x y }, a, σ(x, y) = x, ) y T rovinného obrazce A = {x, y R : x y, y x }, σ(x, y) = k, ) T kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: xy = a, y = 8ax, x = a, a, σ(x, y) =, 4) T rovinného obrazce A = {x, y R : x + y, y x +, y }, σ(x, y) =, 5) x T rovinného obrazce A = {x, y R : x + y 4, y x }, σ(x, y) = xy, 6) T rovinného obrazce A = {x, y R : x + y ay, }, a, σ(x, y) = y, 7) T kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: x =, y =, (x a) + (y a) = a, a, σ(x, y) =, 8) T rovinného obrazce A = {x, y R x : + y, x, y }, a >, b >, σ(x, y) =, a b 9) T kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: x =, y =, y = x, σ(x, y) = x+, ) T kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: y = x, y = x x, σ(x, y) = x, ) T kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: y = sin x, y =, x = π, σ(x, y) =, 4 ) T kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: y = 4x + 4, y = x + 4, σ(x, y) =, ) T kruhové výseče o středovém úhlu α, poloměru a, σ(x, y) =, 4) T kruhové desky x +y a, a je-li σ(x, y) v každém jejím bodě M přímo úměrná vzdálenosti ϱ (A, M), A = a,. 7
28 Řešení. ) x T = (π )a 6(, ) ) 5) x T = 4(4 ) 5 ) T 9, 9 5 4) T a,. 5 4 y T = (+ ln ), 6) T 5a, 8 (, ) T π 4, 7) T, ) T ) ( + ), π 6 5a, 5a (+ ln ) 8(+ ln ) a( π), a( π) (4 π) (4 π), 4) T, 8) T 4a π, 4b π ( + ), ) T 5,, ) T Příklad. Vypočtěte těžiště tenké homogenní rovinné desky { Ω = x, y R : y > h } b x + h, y >,, h >, b > (π+), π+,, 9) T π 8 a sin α α, ln π 4 π, a(cos α ) α,, T =, 5 h { Ω = x, y R : y < x, y > x, y < } x T =.9,.9 Ω = { x, y R : x + y <, y < x +, y > } T = (π + ), π + Ω = { x, y R : xy > a, y < 8ax, x < a } 47 7, a > T = ( 4 ln 4)a, ln 4)a Příklad. Vypočtěte moment setrvačnosti : ) I x kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: x + y =, x =, y =, σ(x, y) =, ) I y kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: x =, x = 4, y = x +, y =, σ(x, y) = x, x ) I x, I y rovinného obrazce A = {x, y R : x y x }, σ(x, y) = k, 4) I x rovinného obrazce A = {x, y R : y ( h b ) x + h, y, h, b > }, σ(x, y) =, 5) I x kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: y = x, y = x 4, σ(x, y) = y x, 6) I x, I y kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: xy = a, xy = a, x = y, x = y, x, z, σ(x, y) =, a >, 7) I x rovinného obrazce A = {x, y R : x + y a, a }, σ(x, y) =, 8) I x kompaktního rovinného obrazce vymezeného křivkami: x +y = a, y = a sin ϕ, y = a sin ϕ, ϕ π, σ(x, y) =, a >, 9) I x rovinného obrazce A = {x, y R : x + y 4, y x, y x }, σ(x, y) = y, ) I x rovinného obrazce A = {x, y R : x 9 + y 4, x y, x }, σ(x, y) = x, ) I x a I y rovinného obrazce A = {x, y R x : + y, x + y ( 4 }, σ(x, y) =, ) I x a I y rovinného obrazce A = {x, y R : < x + y < 4, y > x, y > x}, ) I x a I y rovinného obrazce A = {x, y R : x + y < a, < y < v}, < v a 8
29 4) I x kompaktního rovinného obrazce vymezeného jedním obloukem cykloidy: x = a (t sin t), y = a ( cos t), y =, σ(x, y) =, a >. ( Integrační proměnné t, y. ) Řešení. ) I x = 4, ) I y = 84, ) I x = k, I 8 y = k, 4) Ix = bh, 5) I 5 x = 5 7) I x = 4 a4 sin α cos α ( ), 8) I x = a4 ϕ sin 4ϕ, 9) I 4 x = 6, ( ) ) I x = , ) I 7 x = 7π, I 4 y = π, ) I 4 x = 5(π+), I 6 y = 5(π ), 6 ) ( I x = 4 α sin α) ( a 4, I 4 y = 4 α + + cos α ) sin α a 4, α = arcsin v a, 6) I x = 9a4, I 8 y = 9a4, 8, 4) Ix = 5 πa4. 9
30 Křivkové integrály Příklad. Vypočtěte křivkové integrály. druhu po dané křivce :. xy ds, kde je obvod obdélníku určený křivkami x =, x = 4, y =, y = (x 4/ + y 4/ ) ds, kde je asteroida x / + y / = a /, a > konstanta. 4a 7/ z x + y ds, kde je oblouk šroubovice x = cos t, y = sin t, z = t, t, π. 8π / 6x + y ds, kde je elipsa x + y 4 =, t, π. π (z x + y ) ds, kde je první závit kuželové šroubovice x = t cos t, y = t sin t, z = t, t, π. ( (π ) + ) / 9.. I =. xy ds, kde je elipsa x + y =, a, b > konstanty. ab (a + ab + b ) /((a + b)) a b (z y )xy ds, kde je proniková křivka ploch x + y =, z = x pro y, y x. ( 8 ) /6 x(y ) ds, kde je proniková křivka ploch x + y y = pro x, z = x + y. xy ds, kde křivka R je dána rovnicí x + y = ax, a >. z x ds, kde je křivka +y +z R dána parametrickými rovnicemi x = a cos t, y = a sin t, z = bt, t, π, a >, b >. a +b b πa 4 6 ( a + 4π b a ) ds, kde je usečka AB, A =,, B = 4,. x y 5 ln. x ds, kde je oblouk AB křivky dané rovnicí y = ln x pro A =, ln, B =,. (5 5 )/. (x y) ds, kde je kružnice x + y ax =, a >. πa 4. (x + y + z ) ds, kde je oblouk šroubovice x = a cos t, y = a sin t, z = at, t, π, a >. πa (4π + )
31 5. z ds, kde je křivka x = t cos t, y = t sin t, z = t, t,. (4 ) x + y ds, kde je křivka x + y ax =, a >. a y ds, kde je křivka x = a(t sin t), y = a( cos t), t, π. 4πa a (x + y) ds, kde je obvod trojúhelníka s vrcholy A =,, B =,, C =,. + (x + y ) ds, kde je křivka x = a(cos t + t sin t), y = a(sin t t cos t), t, π, a >. π a ( + π ).. x y ds, kde je oblouk o parametrických rovnicích ϕ(t) = a cos t, ψ(t) = a sin t, t, π/. x ds, kde je dána rovnicí y = x, x,. a 4 ( ) Příklad. Vypočítejte křivkové integrály. druhu po dané křivce (uvažujeme pravotočivý souřadnicový systém):. y dx + x dy, kde je čtvrtkružnice r(t) = (a cos t, a sin t), < t < π/ a A = a, je počáteční bod, a > konstanta.. x dx + y dy + (x + y ) dz, kde je úsečka AB, A =,,, B =,, 4.. (x + y ) dx + (x y ) dy, kde je křivka y = x, x a počáteční bod A =,. 4/ 4. yz dx + xz dy + xy dz, kde je oblouk šroubovice r(t) = (a cos t, a sin t, bt/π) od bodu A = a,, do B = a,, b, a, b > konstanty. 5. (a y) dx + x dy, kde je oblouk cykloidy x = a(t sin t), y = a( cos t), t, π, a > konstanta. πa 6. y dx x dy mezi body A =,, B =, po čtvrtkružnici. 4/ x + y dx + dy, kde je obvod čtverce,,,,,,,. x + y (x xy) dx + (y xy) dy, kde je oblouk ÂB paraboly y = x, A =,, B =,. 4/5
32 9. (x + y) dx + (x y) dy, kde je oblouk ÂBC elipsy x a + y b =, A =, b, B = x B >, y B >, C = a, (a + b ) /. x dx+y dy,+z dz, kde je orientovaná úsečka AB, s počátečním bodem A =,, a koncovým bodem B = 4, 4, 4; x +y +z x y+z. (y x ) dx + (x + y ) dy, kde je orientovaná křivka x + y = pro y s koncovým bodem B =, ; 4/.. xy dx + y dy, kde je oblouk AB křivky y = arctg x od bodu A =,? do bodu B =,?. ( π ) ( π ) 4 y dx + z dy + x dz, kde je oblouk ABC křivky, která je průnikem ploch z = xy a x + y = od bodu A =,?,? do bodu C =,?,?, B =?,,?. (4 π)/6 4. x dx + y dy + 8 dz, kde je oblouk AB křivky, která je průnikem ploch x + y = a x + 4y 6z = od bodu A =,?,? do bodu B =?,,?. 9 (x + y ) dx + (y 8) dy, kde je část kružnice r(t) = (a cos t, a sin t), < t < π a A = a, je počáteční bod, a > konstanta. 4a (x + y ) dx + (x y ) dy, kde je obvod trojúhelníku s vrcholy A =,, B =,, C =,, počáteční bod je A =,. y dx + x dy, kde je oblouk ÂBC křivky x + y = orientovaný od bodu A =, y 4 A < do bodu C =, y C >, je-li B =,. 8. (xy + x + y) dx (xy + x y) dy, kde je kladně orientovaná kružnice x + y = ax, a > je konstanta. πa ( + a/)/4 Příklad. Užitím Greenovy věty vypočtěte následující integrály: Ověřte, že jsou splněny podmínky pro její užití.. (x + y) dx (x y) dy, kde je elipsa x + y = souhlasně orientovaná se souřadnicovým a b systémem. πab. (x y ) dx + (x + y ) dy, kde je křivka tvořená půlkružnicí r x a osou x. 4r /. (x + y) dx (x y) dy, kde je křivka tvořená sinusoidou y = sin x a úsečkou na ose x pro x π. 4π
33 (x + y) dx (x + y) dy, kde je trojúhelník s vrcholy O =,, A =,, B =,. 4/ y dx + x dy, kde je kružnice x +y = r souhlasně orientovaná se souřadnicovým systémem. (xy + x ) dx + x y dy, kde je kladně orientovaná hranice oblasti Ω = {(x, y) R ; x y }. / 7. y dx dy, kde je trojúhelník s vrcholy A =,, B =,, C =,. x / 8. (xy + x + y) dx + (xy + x y) dy, kde je kladně orientovaná kružnice x + y = ax, a > konstanta. πa /8 9. arctg y dx + arctg x dy, kde je hranice oblasti {x, y x x y y R : < x + y < 4, x < y < x} orientovaná kladně. π ln /. Vypočtěte rozdíl integrálů I I, je-li I = (x + y) dx (x y) dy, kde je úsečka AB, I = (x + y) dx (x y) dy, kde je oblouk ÂB paraboly y = x, A =,, B =,. πr /. I = (x y x) dx (xy + y) dy, kde je křivka o rovnici x + y = y, orientovaná ve směru pohybu hodinových ručiček. π Geometrické a fyzikální aplikace křivkových integrálů Příklad. Vypočtěte délku křivky. Vypočtěte délku křivky s parametrickými rovnicemi x = a(t sin t), y = a( cos t), t, π. 8a m. Vypočtěte délku křivky R s parametrickými rovnicemi x = t cos t, y = t sin t, z = t, t, π. π + π + ln ( π + + π ) m. Vypočtěte délku křivky R s parametrickými rovnicemi x = t sin t, y = cos t, z = 4 cos(t/), t, π. 4 m 4. Vypočtěte délku křivky, je-li : r = a cos t i + a sin t j + vt k pro t, π/, a, v > konstanty. π a + v / 5. Vypočtěte délku křivky, kde je část křivky na pronikové křivce ploch y = x, z = 4 x/ pro x.
34 6. Vypočtěte délku křivky, kde je část křivky na pronikové křivce ploch z = e x, x + y = pro x, y. e + + ln( e + )( + ) Příklad. Vypočtěte obsah části válcové plochy Ψ s danou řídící křivkou a danými tvořícími přímkami.. Vypočtěte obsah části válcové plochy Ψ s řídící křivkou R danou rovnicí y = ln x, x, e v rovině z = a tvořícími přímkami rovnoběžnými s osou z a vymezenými plochami: z =, z = x. ( (e + ) ) /. Vypočtěte obsah části válcové plochy Ψ : 4x + 9y = 6 pro y s řídící křivkou v rovině z =, tvořícími přímkami rovnoběžnými s osou z a vymezenými plochami z =, z = xy m. Vypočtěte obsah části válcové plochy Ψ : x + y = s řídící křivkou v rovině z =, tvořícími přímkami rovnoběžnými s osou z a vymezenými plochami z = x, z = + y. 4π m 4. Vypočtěte obsah části válcové plochy Ψ : x + y = a pro x s řídící křivkou v rovině z =, tvořícími přímkami rovnoběžnými s osou z a vymezenými plochami z = x, z = x. a ( + aπ/)) m 5. Vypočtěte obsah části válcové plochy Ψ : y = ln x pro y s řídící křivkou v rovině z =, tvořícími přímkami rovnoběžnými s osou z a vymezenými plochami z = x, z =. (e 6/ (e 6 )) (e 4 + ) / m 6. Vypočtěte obsah části válcové plochy x + y = a pro x vymezené plochami z = x, z = x, a > konstanta. a ( + aπ/)) Příklad. Vypočtěte hmotnost dané křivky.. Vypočtěte hmotnost asteroidy x = acos t, y = asin t, t, π, a > konstanta. a/5. Vypočtěte hmotnost konické šroubovice x = at cos t, y = at sin t, z = bt, t, π, a >, b jsou konstanty. π a + b / ( (a kdyby hustota σ(x, y, z) = z, potom v (4π + ) + v ) ) (a + v ) /(a ). Vypočtěte hmotnost křivky : r = e t (cos t i + sin t j + k) pro t, je-li hustota h(x, y, z) = z. / 4. Vypočtěte hmotnost křivky, kde je část křivky na pronikové křivce ploch x + y y =, pro y, z = x + y je-li hustota h(x, y, z) = x(y ). (5 5 )/6 Příklad 4. Vypočtěte statický moment. Vypočtěte statický moment vzhledem k rovině x = křivky : r = t i + t j + ( t k pro t,, je-li hustota h(x, y, z) = z. (7 5/ )/5 (7 / )/ ) /64. Vypočtěte statický moment vzhledem k rovině y = křivky, kde je část křivky na pronikové křivce ploch x + y =, pro y, z = x je-li hustota h(x, y, z) = xy. (Pozor na vyjádření absolutní hodnoty). 4
35 . 6) Vypočtěte statický moment vzhledem k rovině z = křivky : r = cos t i + sin t j + e t ( k ) pro t, je-li hustota h(x, y, z) = z. ( + e ) / / Příklad 5. Vypočtěte souřadnice těžiště. Vypočtěte souřadnice těžiště T homogeního oblouku cykloidy x = a(t sin t), y = a( cos t), t, π, a > konstanta. T = aπ, 4a/. Vypočtěte souřadnici y T těžiště T křivky : r = a(cos t i + sin t j + t k) pro t, π, a > je konstanta, je-li hustota h(x, y, z) = a/(π) z. x +y. 9) Vypočtěte souřadnice těžiště T oblouku : r = e t (cos t i+sin t j + k), t (,, je-li hustota h(x, y, z) = k. T = /5, /5, / Příklad 6. V každém bodě silového pole v R působí síla F. Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po orientované křivce :. F = (xy, x + y), je oblouk AB křivky dané rovnicí y = arctg x od bodu A =,? do bodu B =,?; (6 8π π ) ln J. : r(t) = (a cos t, a sin t) orientované souhlasně s daným parametrickým vyjádřním pro t, π/; F = (x + y, x), a >. a / J. : y = ln x orientované souhlasně s daným parametrickým vyjádřním od bodu M =?,, do bodu N = e,?, F = (xy, ln y). (e 4 e 6) /4 J 4. V každém bodě silového pole v R působí síla F = (x+y) i+( x y +x+y) j. Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po uzavřené rovinné kladně orientované křivce ohraničující rovinnou oblast Ω = {(x, y) R ; x, y, x a + y b }. a b /5 Příklad 7. V každém bodě silového pole v R působí síla F. Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po orientované křivce :. F = (y, z, yz), : r(t) = (cos t, sin t, ct) orientované souhlasně s daným parametrickým vyjádřením pro t, π, c >. π (c 4c ) J. : r(t) = (cos t, sin t, e t ) orientované souhlasně s daným parametrickým vyjádřním pro t, π; F = (y, z, yz), c >. e π 5e π 5π J. je lomená čára OABCO kladně orientovaná O =,,, A =,,, B =,,, C =,, ; F = (x, y, z). J 4. V každém bodě silového pole v R působí síla F = r. Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po křivce která je pronikovou křivkou ploch x +y = z, x +y = ax v prvním oktantě od bodu M =,?,?, do bodu N = a,?,?, a > konstanta. a 5. V každém bodě silového pole v R působí síla F = (yz, xz, x). Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po křivce, která v rovině y = ohraničuje rovinnou oblast Ω = {(x, z) R ; z 4 x, x, z }, orientace je souhlasná s orientací oblouku ÂBC, kde A = x A >,, z A >, B =,, z B >, C = x C >,,. 6/ 5
36 6. V každém bodě silového pole v R působí síla F = (xy, y, z). Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po křivce, která je pronikovou křivkou ploch y = x, z = 4 x y od bodu A =?,?, do bodu B =,?,?. 5/ 7. V každém bodě silového pole v R působí síla F = xz i + x j + yz k. Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po křivce, která je pronikovou křivkou ploch z = y x, y = 4 x od bodu A = x A >,?, do bodu B = x B <,?,. 6 /5 8. V každém bodě silového pole v R působí síla F = (y, x, yz). Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po oblouku ÂBC od bodu A do bodu C ležícím na pronikové křivce ploch x + y =, z = x kde A = x A >,,?, B = x B >, y B >, z B >, C = x C <, y C = x C,?. (7 45π)/6 Příklad 8. Vypočítejte práci silového pole v R při pohybu hmotného bodu po dané křivce :. V každém bodě silového pole v R směřuje síla do počátku souřadnicového systému a její velikost je rovna převrácené hodnotě vzdálenosti působiště síly od počátku souřadnicového systému. Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po menším oblouku křivky x + y = a b od bodu A = a, do bodu B =, b, a, b > konstanty. a b Příklad 9. Vypočítejte práci silového pole v R při pohybu hmotného bodu po dané křivce :. V každém bodě silového pole v R působí síla, která je nesouhlasně kolineární s jednotkovým vektorem osy y a její velikostje rovna vzdálenosti jejího působiště od počátku souřadnicového systému. Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po uzavřené křivce v prvním oktantě tvořené oblouky na ploše x + y + z =, které leží postupně v rovinách x =, y =, z =. Křivka je orientována souhlasně s obloukem ÂBC, kde A =,?,?, B =?,,?, C =?,?,.. V každém bodě silového pole v R působí síla, která směřuje kolmo k ose y a jejíž velikostje rovna vzdálenosti působiště síly od osy y. Vypočítejte práci tohoto pole při pohybu hmotného bodu po oblouku ÂBC od bodu A do bodu C ležícím na pronikové křivce ploch y = x + z, y = 4 x kde A = x A >,?,, B = x B >,?, z B >, C =,?, z C >. ( 8)/ Příklad. Ověřte, že práce v daném silovém poli nezávisí na integrační cestě, určete potenciál tohoto silového pole a vypočtěte danou práci.. Ověřte, že práce v silovém poli F = (x cos y + ) i x sin y j nezávisí na integrační cestě, určete potenciál tohoto silového pole a vypočtěte práci od bodu M =, π do bodu N = π, π. V (x, y) = (/)x cos y + x + c, W = π(π + 4)/8. Ověřte, že práce v silovém poli F = (x y, 5 xy) nezávisí na integrační cestě, určete potenciál tohoto silového pole a vypočtěte práci od bodu M =, do bodu N =,. V (x, y) = x / xy + 5y + c, W = /. Ověřte, že práce v silovém poli F = (,, y x ) nezávisí na integrační cestě, určete potenciál z z z tohoto silového pole a vypočtěte práci od bodu M =,, do bodu N =,,. 6 V = (x y)/z, W = 8
37 4. Ověřte, že práce v silovém poli F = (x + yz) i + (y + xz) j + (z + xy) k nezávisí na integrační cestě, určete potenciál tohoto silového pole a vypočtěte práci od bodu M =,, do bodu N =,, 4. V (x, y, z) = (x + y + z )/ + xyz + c, W = 69/ 5. Ověřte, že práce v silovém poli F = x i + y j + k nezávisí na integrační cestě a vypočtěte práci od bodu M =,, 4 do bodu N =,, po vhodné křivce. V (x, y, z) = (x + y )/ + z + c, W = 7/ Příklad. Vypočtěte práci v silovém poli F = xy i + (x + y) j po kladně orientované uzavřené křivce, skládající se z hladkých částí ležících na křivkách y = arctgx, y = π 4, x =. π/8 π /6 ( ln )/ Příklad. Užitím Greenovy věty vypočtěte obsah elipsy. πab m Příklad. Užitím Greenovy věty vypočtěte obsah množiny Ω R, kde Ω je ohraničená obloukem hyperboly o parametrických rovnicích x = a cosh t, y = b sinh t, t (, ), a, b >, osou x a spojnicí počátku souřadné soustavy s bodem A = x, y hyperboly, kde x, y >. ab ln ( ) x a + y b m Příklad 4. Aplikací Greenovy věty vypočtěte obsah rovinného obrazce A = {x, y R : x y x}. /6 Příklad 5. Ověřte, že daný integrál nezávisí na integrační cestě a pomocí potenciálu vypočtěte jeho hodnou od bodu A do bodu B: y. dx + y dy, A =,, B =,. V (x, y) = y + c, c R, W = (+x) +x +x AB AB AB AB AB AB AB AB ( ) ( ) x + y dx + y + x dy, A =, 4, B = 5,. x +y x +y V (x, y) = x + y + xy + c, c R, W = 56, xz dx + y dy + x z dz, A =,,, B = 4,,. ( y (x y) x ) dx + ( y ) x dy, A =,, B =, 6 (x y) x dx + x+y dy, A =,, B =,. (x+y) (x+y) V (x, y, z) = x z / + y 4 /4 + c, c R, W = 9/4 V (x, y) = xy + ln y + c, c R, W = + ln y x x V (x, y) = ln(x + y) + y/(x + y) + c, c R, W = ln(5/) /, yz dx + xz dy + xy dz, A =,, B =,, V (x, y, z) = xyz + c, c R, W = x dx+y dy z dz, A =,, B =,, V (x, y, z) = x + y 4 z4 + c, c R, W = x dx+ x +y y dy, A =, 6, B =, ; V (x, y) = (/) ln(x + y ), c R, W = ln 4 x +y 7
38 9. Ukažte, že integrál ( xy + x + x + x ) dx + y (x y + y + integrační cestě a vypočtěte jeho hodnotu pro A =,, B =,. ) y x dy nezávisí na y W = 5/4 8
39 Literatura VANŽURA, Jiří. Řešené příklady z matematické analýzy.., upr. vyd. Praha: Karolinum,. ISBN ostupné také z: vanzura/sbir8.pf ŠARŠON, Jan. Sbírka úloh z matematiky online. 8 cit ostupné z: sbirka/show category.php?c=89 9
PŘÍKLADY K MATEMATICE 3
PŘÍKLADY K ATEATIE 3 ZDENĚK ŠIBRAVA. Křivkové integrály.. Křivkový integrál prvního druhu. Příklad.. Vypočítejme křivkový integrál A =, ), B = 4, ). Řešení: Úsečka AB je hladká křivka. Funkce ψt) = 4t,
VíceMATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek ( 2015)
MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek ( 2015 doplněné o další úlohy 13. 4. 2015 Nalezené nesrovnalosti ve výsledcích nebo připomínky k tomuto souboru sdělte laskavě F. Mrázovi ( e-mail: Frantisek.Mraz@fs.cvut.cz.
VíceVeronika Chrastinová, Oto Přibyl
Integrální počet II. Příklady s nápovědou. Veronika Chrastinová, Oto Přibyl 16. září 2003 Ústav matematiky a deskriptivní geometrie FAST VUT Brno Obsah 1 Dvojný integrál 3 2 Trojný integrál 7 3 Křivkový
VíceMATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek v letech
MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek v letech 2009 2012 doplněné o další úlohy 3. část KŘIVKOVÉ INTEGRÁLY, GREENOVA VĚTA, POTENIÁLNÍ POLE, PLOŠNÉ INTEGRÁLY, GAUSSOVA OSTROGRADSKÉHO VĚTA 7. 4. 2013
VíceMATEMATIKA III. π π π. Program - Dvojný integrál. 1. Vypočtěte dvojrozměrné integrály v obdélníku D: ( ), (, ): 0,1, 0,3, (2 4 ), (, ) : 1,3, 1,1,
MATEMATIKA III Program - vojný integrál. Vpočtěte dvojrozměrné integrál v obdélníku : + dd = { < > < > } ( 3), (, ) : 0,, 0,, dd = { < > < > } ( 4 ), (, ) :,3,,, + dd = { < > < > } ( ), (, ):,0,,, + dd=
Více[obrázek γ nepotřebujeme, interval t, zřejmý, integrací polynomu a per partes vyjde: (e2 + e) + 2 ln 2. (e ln t = t) ] + y2
4.1 Křivkový integrál ve vektrovém poli přímým výpočtem 4.1 Spočítejte práci síly F = y i + z j + x k při pohybu hmotného bodu po orientované křivce, která je dána jako oblouk ABC na průnikové křivce ploch
VíceMatematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2016) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené
22. 2. 2016 Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2016) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené mn. M E n. Zapište a načrtněte množinu D, ve které
Více1. a) Určete parciální derivace prvního řádu funkce z = z(x, y) dané rovnicí z 3 3xy 8 = 0 v
. a) Určete parciální derivace prvního řádu funkce z = z(x, y) dané rovnicí z xy 8 = v bodě A =, ]. b) e grafu funkce f najděte tečnou rovinu, která je rovnoběžná s rovinou ϱ. f(x, y) = x + y x, ϱ : x
VíceMatematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2018) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené
2. 3. 2018 Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2018) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené mn. M E n. Zapište a načrtněte množinu D, ve které
VícePŘÍKLADY K MATEMATICE 3 - VÍCENÁSOBNÉ INTEGRÁLY. x 2. 3+y 2
PŘÍKLADY K ATEATICE 3 - VÍCENÁSOBNÉ INTEGRÁLY ZDENĚK ŠIBRAVA.. Dvojné integrály.. Vícenásobné intergrály Příklad.. Vypočítejme dvojný integrál x 3 + y da, kde =, 3,. Řešení: Funkce f(x, y) = x je na obdélníku
VíceMatematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2017) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené
28. 2. 2017 Matematika II, úroveň A ukázkový test č. 1 (2017) 1. a) Napište postačující podmínku pro diferencovatelnost funkce n-proměnných v otevřené mn. M E n. Zapište a načrtněte množinu D, ve které
VíceTransformujte diferenciální výraz x f x + y f do polárních souřadnic r a ϕ, které jsou definovány vztahy x = r cos ϕ a y = r sin ϕ.
Ukázka 1 Necht má funkce z = f(x, y) spojité parciální derivace. Napište rovnici tečné roviny ke grafu této funkce v bodě A = [ x 0, y 0, z 0 ]. Transformujte diferenciální výraz x f x + y f y do polárních
Více1. Cvičení: Opakování derivace a integrály
. Cvičení: Opakování derivace a integrál Derivace Příklad: Určete derivace následujících funkcí. f() e 5 ( 5 cos + sin ) f () 5e 5 ( 5 cos + sin ) + e 5 (5 sin + cos ) e 5 cos + 65e 5 sin. f() + ( + )
VíceMATEMATIKA III. Program - Křivkový integrál
Matematia III MATEMATIKA III Program - Křivový integrál 1. Vypočítejte řivové integrály po rovinných řivách : a) ds, : úseča, spojující body O=(0, 0), B = (1, ), b) ( + y ) ds, : ružnice = acos t, y= a
Více+ 2y y = nf ; x 0. závisí pouze na vzdálenosti bodu (x, y) od počátku, vyhovuje rovnici. y F x x F y = 0. x y. x x + y F. y = F
Příkad 1 ( y ) Dokažte, že funkce F (x, y) = x n f x 2, kde f je spojitě diferencovatelná funkce, vyhovuje vztahu x F x + 2y F y = nf ; x 0 Ukažte, že každá funkce F (x, y), která má spojité parciální
VíceMatematická analýza 1, příklady na procvičení (Josef Tkadlec, )
Matematická analýza, příklady na procvičení (Josef Tkadlec, 6.. 7) Reálná čísla. Určete maximum, minimum, supremum a infimum následujících množin: Z; b) M = (, ), 5 ; c) M =, Q; d) M = { + n : n N}; e)
VíceOtázky k ústní zkoušce, přehled témat A. Číselné řady
Otázky k ústní zkoušce, přehled témat 2003-2004 A Číselné řady Vysvětlete pojmy částečný součet řady, součet řady, řadonverguje, řada je konvergentní Formulujte nutnou podmínku konvergence řady a odvoďte
VíceŘešení: Nejprve musíme napsat parametrické rovnice křivky C. Asi nejjednodušší parametrizace je. t t dt = t 1. x = A + ( B A ) t, 0 t 1,
Určete Křivkový integrál příklad 4 x ds, kde {x, y ; y ln x, x 3}. Řešení: Nejprve musíme napsat parametrické rovnice křivky. Asi nejjednodušší parametrizace je Tedy daný integrál je x ds x t, y ln t,
VíceMatematika vzorce. Ing. Petr Šídlo. verze
Matematika vzorce Ing. Petr Šídlo verze 0050409 Obsah Jazyk matematiky 3. Výrokový počet.......................... 3.. Logické spojky...................... 3.. Tautologie výrokového počtu...............
Více2. Určte hromadné body, limitu superior a limitu inferior posloupností: 2, b n = n. n n n.
Písemka matematika 3 s řešením 1. Vypočtěte lim n( 1 + n 2 n), n lim n (( 1 + 1 n e ) n ) n. 1/2, 1/ e 2. Určte hromadné body, limitu superior a limitu inferior posloupností: a n = sin nπ ( 2, b n = n
VíceÚvodní informace. 17. února 2018
Úvodní informace Funkce více proměnných Přednáška první 17. února 2018 Obsah 1 Úvodní informace. 2 Funkce více proměnných Definiční obor Limita a spojitost Derivace, diferencovatelnost, diferenciál Úvodní
VíceFAKULTA STAVEBNÍ MATEMATIKA II MODUL 2 STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ MATEMATIKA II MODUL KŘIVKOVÉ INTEGRÁLY STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA Typeset by L A TEX ε c Josef Daněček, Oldřich Dlouhý,
VícePlošný integrál Studijní text, 16. května Plošný integrál
Plošný integrál tudijní text, 16. května 2011 Plošný integrál Jednoduchý integrál jsme rozšířili zavedením křivkového integrálu. Rozlišovali jsme dva druhy integrálu, přičemž křivkový integrál 2. druhu
VíceKřivkové integrály prvního druhu Vypočítejte dané křivkové integrály prvního druhu v R 2.
Křivové integrál prvního druhu Vpočítejte dané řivové integrál prvního druhu v R. Přílad. ds x, de je úseča AB, A[, ], B[4, ]. Řešení: Pro řivový integrál prvního druhu platí: fx, ) ds β α fϕt), ψt)) ϕ
VíceNalezněte hladiny následujících funkcí. Pro které hodnoty C R jsou hladiny neprázdné
. Definiční obor a hladiny funkce více proměnných Nalezněte a graficky znázorněte definiční obor D funkce f = f(x, y), kde a) f(x, y) = x y, b) f(x, y) = log(xy + ), c) f(x, y) = xy, d) f(x, y) = log(x
Vícey ds, z T = 1 z ds, kde S = S
Plošné integrály příklad 5 Určete souřadnice těžiště části roviny xy z =, která leží v prvním oktantu x >, y >, z >. Řešení: ouřadnice těžiště x T, y T a z T homogenní plochy lze určit pomocí plošných
VíceDvojné a trojné integrály příklad 3. x 2 y dx dy,
Spočtěte = { x, y) ; 4x + y 4 }. Dvojné a trojné integrály příklad 3 x y dx dy, Řešení: Protože obor integrace je symetrický vzhledem k ose x, tj. vzhledem k substituci [x; y] [x; y], a funkce fx, y) je
VícePříklady pro předmět Aplikovaná matematika (AMA) část 1
Příklady pro předmět plikovaná matematika (M) část 1 1. Lokální extrémy funkcí dvou a tří proměnných Nalezněte lokální extrémy funkcí: (a) f 1 : f 1 (x, y) = x 3 3x + y 2 + 2y (b) f 2 : f 2 (x, y) = 1
VíceDiferenciální počet funkcí více proměnných
Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství Diferenciální počet funkcí více proměnných Doc RNDr Miroslav Doupovec, CSc Neřešené příklady Matematika II OBSAH Obsah I Diferenciální počet
VíceSbírka příkladů z matematické analýzy II. Petr Tomiczek
Sbírka příkladů z matematické analýzy II Petr Tomiczek Obsah Diferenciální rovnice. řádu 3. Separace proměnných......................... 3. Přechod k separaci.......................... 4.3 Variace konstant...........................
VíceCvičení z AM-DI. Petr Hasil, Ph.D. Verze: 1. března 2017
z AM-DI Petr Hasil, Ph.D. hasil@mendelu.cz Verze: 1. března 017 Poznámka. Příklady označené na cvičení dělat nebudeme, protože jsou moc dlouhé, popř. složité (jako takové, nebo pro psaní na tabuli). V
Více12 Trojný integrál - Transformace integrálů
Trojný integrál transformace integrálů) - řešené příklady 8 Trojný integrál - Transformace integrálů. Příklad Spočtěte x + y dxdydz, kde : z, x + y. Řešení Integrační obor určený vztahy z, x + y je válec.
VíceMATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek (2015)
MATEMATIKA II - vybrané úlohy ze zkoušek (2015) doplněné o další úlohy 24. 2. 2015 Nalezené nesrovnalosti ve výsledcích nebo připomínky k tomuto souboru sdělte laskavě F. Mrázovi (e-mail: Frantisek.Mraz@fs.cvut.cz
VíceVIDEOSBÍRKA DERIVACE
VIDEOSBÍRKA DERIVACE. Zderivuj funkci y = ln 2 (sin x + tg x 2 ) 2. Zderivuj funkci y = 2 e x2 cos 3x 3. Zderivuj funkci y = 3 e sin2 (x 2 ). Zderivuj funkci y = x3 +2x 2 +sin x x 5. Zderivuj funkci y
VíceZavedeme-li souřadnicový systém {0, x, y, z}, pak můžeme křivku definovat pomocí vektorové funkce.
KŘIVKY Křivka = dráha pohybujícího se bodu = = množina nekonečného počtu bodů, které závisí na parametru (čase). Proto můžeme křivku také nazvat jednoparametrickou množinou bodů. Zavedeme-li souřadnicový
Více7. Integrál přes n-rozměrný interval
7. Integrál přes n-rozměrný interval Studijní text 7. Integrál přes n-rozměrný interval Definice 7.1. Buď A = a 1, b 1 a n, b n R n n-rozměrný uzavřený interval a f : R n R funkce ohraničená na A Df. Definujme
VíceŠROUBOVICE. 1) Šroubový pohyb. 2) Základní pojmy a konstrukce
1) Šroubový pohyb ŠROUBOVICE Šroubový pohyb vznikne složením dvou pohybů : otočení kolem dané osy o a posunutí ve směru této osy. Velikost posunutí je přitom přímo úměrná otočení. Konstantou této přímé
VícePŘEDNÁŠKA 9 KŘIVKOVÝ A PLOŠNÝ INTEGRÁL 1. DRUHU
PŘEDNÁŠKA 9 KŘIVKOVÝ A PLOŠNÝ INTEGRÁL 1. DRUHU 6.1 Křivkový integrál 1. druhu Definice 1. Množina R n se nazývá prostá regulární křivka v R n právě tehdy, když existuje vzájemně jednoznačné zobrazení
Více2. DVOJROZMĚRNÝ (DVOJNÝ) INTEGRÁL
. VOJROZMĚRNÝ (VOJNÝ) INTEGRÁL Úvodem připomenutí základních integračních vzorců, bez nichž se neobejdete: [.] d = C [.] d = + C n+ n [.] d = + C n + [4.] d = ln + C [5.] sin d = cos + C [6.] cos d = sin
VíceA[a 1 ; a 2 ; a 3 ] souřadnice bodu A v kartézské soustavě souřadnic O xyz
1/15 ANALYTICKÁ GEOMETRIE Základní pojmy: Soustava souřadnic v rovině a prostoru Vzdálenost bodů, střed úsečky Vektory, operace s vektory, velikost vektoru, skalární součin Rovnice přímky Geometrie v rovině
Více10. cvičení z Matematické analýzy 2
. cvičení z Matematické analýzy 3. - 7. prosince 8. (dvojný integrál - Fubiniho věta Vhodným způsobem integrace spočítejte daný integrál a načrtněte oblast integrace (a (b (c y ds, kde : y & y 4. e ma{,y
VíceSBÍRKA PŘÍKLADŮ Z MATEMATICKÉ ANALÝZY 3 Jiří Bouchala. Katedra aplikované matematiky, VŠB TU Ostrava jiri.bouchala@vsb.cz www.am.vsb.
SBÍRKA PŘÍKLADŮ Z MATEMATICKÉ ANALÝZY 3 Jiří Bouchala Katedra aplikované matematiky, VŠB TU Ostrava jiri.bouchala@vsb.cz www.am.vsb.cz/bouchala 2000 3 Předmluva Tato sbírka doplňuje přednášky z Matematické
VíceAnalytická geometrie přímky, roviny (opakování středoškolské látky) = 0. Napište obecnou rovnici. 8. Jsou dány body A [ 2,3,
Analytická geometrie přímky roviny opakování středoškolské látk Jsou dány body A [ ] B [ 5] a C [ 6] a) přímky AB b) osy úsečky AB c) přímky na které leží výška vc trojúhelníka ABC d) přímky na které leží
Více1 Topologie roviny a prostoru
1 Topologie roviny a prostoru 1.1 Základní pojmy množin Intervaly a okolí Intervaly v rovině nebo prostoru jsou obdélníky nebo hranoly se stranami rovnoběžnými s osami souřadnic. Podmnožiny intervalů se
VíceVIDEOSBÍRKA DERIVACE
VIDEOSBÍRKA DERIVACE. Zderivuj funkci y = ln 2 (sin x + tg x 2 ) 2. Zderivuj funkci y = 2 e x2 cos x. Zderivuj funkci y = e sin2 (x 2 ). Zderivuj funkci y = x +2x 2 +sin x x 5. Zderivuj funkci y = cos2
Vícef(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. f(x) = (cos x) cosh x + 3x a nalezněte rovnici tečen ke grafu této funkce v bodech f(x) = (sin x) x2 + 3 cos x
Příkad Nalezněte definiční obor funkce f(x) = ln arcsin + x x Určete definiční obor funkce f(x) = (cos x) cosh x + 3x a nalezněte rovnici tečen ke grafu této funkce v bodech [;?] a Určete definiční obor
VíceMatematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015
Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015 1. Je dána soustava rovnic s parametrem a R x y + z = 1 x + y + 3z = 1 (2a 1)x + (a + 1)y + z = 1 a a) Napište Frobeniovu větu (existence i počet řešení). b)
VíceOpakovací kurs středoškolské matematiky podzim
. Opakovací kurs středoškolské matematiky podzim František Mráz Ústav technické matematiky, Frantisek.Mraz@fs.cvut.cz I. Mocniny, odmocniny, algeraické výrazy Upravte (zjednodušte), případně určete číselnou
Více8.4. Shrnutí ke kapitolám 7 a 8
8.4. Shrnutí ke kapitolám 7 a 8 Shrnutí lekce Úvodní 7. kapitola přinesla informace o druzích řešení diferenciálních rovnic prvního řádu a stručné teoretické poznatky o podmínkách existence a jednoznačnosti
VícePetr Hasil
Základy Vyšší Matematiky Petr Hasil hasil@mendelu.cz Poznámka 1. Vytvořeno s podporou projektu Průřezová inovace studijních programů Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU v Brně (LDF) s ohledem na disciplíny
VíceSubstituce ve vícenásobném integrálu verze 1.1
Úvod Substituce ve vícenásobném integrálu verze. Následující text popisuje výpočet vícenásobných integrálů pomocí věty o substituci. ěl by sloužit především studentům předmětu ATEAT k přípravě na zkoušku.
VíceKapitola 8: Dvojný integrál 1/26
Kapitola 8: vojný integrál 1/26 vojný integrál - osnova kapitoly 2/26 dvojný integrál přes obdélník definice výpočet (Fubiniova věta pro obdélník) dvojný integrál přes standardní množinu definice výpočet
VíceOBECNOSTI KONVERGENCE V R N
FUNKCE VÍCE PROMĚNNÝCH V reálných situacích závisejí děje obvykle na více proměnných než jen na jedné (např. na teplotě i na tlaku), závislost na jedné proměnné je spíše výjimkou. OBECNOSTI Reálná funkce
VíceUzavřené a otevřené množiny
Teorie: Uzavřené a otevřené množiny 2. cvičení DEFINICE Nechť M R n. Bod x M nazveme vnitřním bodem množiny M, pokud existuje r > 0 tak, že B(x, r) M. Množinu všech vnitřních bodů značíme Int M. Dále,
Více9. Je-li cos 2x = 0,5, x 0, π, pak tgx = a) 3. b) 1. c) neexistuje d) a) x ( 4, 4) b) x = 4 c) x R d) x < 4. e) 3 3 b
008 verze 0A. Řešeními nerovnice x + 4 0 jsou právě všechna x R, pro která je x ( 4, 4) b) x = 4 c) x R x < 4 e) nerovnice nemá řešení b. Rovnice x + y x = je rovnicí přímky b) dvojice přímek c) paraboly
Více1. Je dána funkce f(x, y) a g(x, y, z). Vypište symbolicky všechny 1., 2. a 3. parciální derivace funkce f a funkce g.
. Je dána funkce f(x, y) a g(x, y, z). Vypište symbolicky všechny.,. a 3. parciální derivace funkce f a funkce g.. Spočtěte všechny první parciální derivace funkcí: a) f(x, y) = x 4 + y 4 4x y, b) f(x,
VíceFAKULTA STAVEBNÍ VUT V BRNĚ PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ PRO AKADEMICKÝ ROK
FAKULTA STAVEBNÍ VUT V BRNĚ PŘIJÍMACÍ ŘÍZENÍ PRO AKADEMICKÝ ROK 00 007 TEST Z MATEMATIKY PRO PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY ČÍSLO FAST-M-00-0. tg x + cot gx a) sinx cos x b) sin x + cos x c) d) sin x e) +. sin x cos
Více1. Dva dlouhé přímé rovnoběžné vodiče vzdálené od sebe 0,75 cm leží kolmo k rovine obrázku 1. Vodičem 1 protéká proud o velikosti 6,5A směrem od nás.
Příklady: 30. Magnetické pole elektrického proudu 1. Dva dlouhé přímé rovnoběžné vodiče vzdálené od sebe 0,75 cm leží kolmo k rovine obrázku 1. Vodičem 1 protéká proud o velikosti 6,5A směrem od nás. a)
VíceModelové úlohy přijímacího testu z matematiky
PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UNIVERZITY KARLOVY V PRAZE Modelové úlohy přijímacího testu z matematiky r + s r s r s r + s 1 r2 + s 2 r 2 s 2 ( ) ( ) 1 a 2a 1 + a 3 1 + 2a + 1 ( a b 2 + ab 2 ) ( a + b + b b a
VíceHledáme lokální extrémy funkce vzhledem k množině, která je popsána jednou či několika rovnicemi, vazebními podmínkami. Pokud jsou podmínky
6. Vázané a absolutní extrémy. 01-a3b/6abs.tex Hledáme lokální extrémy funkce vzhledem k množině, která je popsána jednou či několika rovnicemi, vazebními podmínkami. Pokud jsou podmínky jednoduché, vyřešíme
VíceMaturitní témata z matematiky
Maturitní témata z matematiky G y m n á z i u m J i h l a v a Výroky, množiny jednoduché výroky, pravdivostní hodnoty výroků, negace operace s výroky, složené výroky, tabulky pravdivostních hodnot důkazy
Více2. Zapište daná racionální čísla ve tvaru zlomku a zlomek uveďte v základním tvaru. 4. Upravte a stanovte podmínky, za kterých má daný výraz smysl:
KVINTA úlohy k opakování 1. Jsou dány množiny: = {xr; x - 9 5} B = {xr; 1 - x } a) zapište dané množiny pomocí intervalů b) stanovte A B, A B, A - B, B A. Zapište daná racionální čísla ve tvaru zlomku
Více(3) vnitřek čtyřúhelníka tvořeného body [0, 0], [2, 4], [4, 0] a [3, 3]. (2) těleso ohraničené rovinami x = 1, y = 0 z = x a z = y
3. Násobné integrály 3.. Oblasti v R. Načrtněte množinu R a najděte meze integrálů f(x, y)dxdy, kde je dána: () = {(x, y) : x, y 3} () vnitřek trojúhelníka tvořeného body [, ], [, ] a [, ]. (3) vnitřek
VíceKapitola 5. Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které
Kapitola 5 Kuželosečky Seznámíme se ze základními vlastnostmi elipsy, hyperboly a paraboly, které společně s kružnicí jsou známy pod společným názvem kuželosečky. Říká se jim tak proto, že každou z nich
Více1. Náhodný vektor (X, Y ) má diskrétní rozdělení s pravděpodobnostní funkcí p, kde. p(x, y) = a(x + y + 1), x, y {0, 1, 2}.
VIII. Náhodný vektor. Náhodný vektor (X, Y má diskrétní rozdělení s pravděpodobnostní funkcí p, kde p(x, y a(x + y +, x, y {,, }. a Určete číslo a a napište tabulku pravděpodobnostní funkce p. Řešení:
Více11. cvičení z Matematické analýzy 2
11. cvičení z Matematické analýzy 11. - 15. prosince 17 11.1 (trojný integrál - Fubiniho věta) Vypočtěte (i) xyz dv, kde je ohraničeno plochami y x, x y, z xy a z. (ii) y dv, kde je ohraničeno shora rovinou
Více0 = 2e 1 (z 3 1)dz + 3z. z=0 z 3 4z 2 + 3z + rez. 4. Napište Fourierův rozvoj vzhledem k trigonometrickému systému periodickému
2 1 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x 1 2 Jméno a příjmení: ID.č. 9.5.2016 1. Řešte diferenciální rovnici: y + 2xy x 2 + 3 = sin x x 2 + 3. y = C cos x x 2 + 1 2. Vypočtěte z 2 e z dz, kde je křivka
VíceMatematická analýza III.
1. - limita, spojitost Miroslav Hušek, Lucie Loukotová UJEP 2010 Úvod Co bychom měli znát limity posloupností v R základní vlastnosti funkcí jedné proměnné (definiční obor, monotónnost, omezenost,... )
VíceZákladní topologické pojmy:
Křivky Marie Ennemond Camille Jordan (88 9): Křivka je množina bodů, která je surjektivním obrazem nějakého intervalu Giuseppe Peano (858 9): Zobrazení intervalu na čtverec Wacław Franciszek Sierpiński
VíceKLASICKÁ MECHANIKA. Předmětem mechaniky matematický popis mechanického pohybu v prostoru a v čase a jeho příčiny.
MECHANIKA 1 KLASICKÁ MECHANIKA Předmětem mechaniky matematický popis mechanického pohybu v prostoru a v čase a jeho příčiny. Klasická mechanika rychlosti těles jsou mnohem menší než rychlost světla ve
VíceRozvinutelné plochy. tvoří jednoparametrickou soustavu rovin a tedy obaluje rozvinutelnou plochu Φ. Necht jsou
Rozvinutelné plochy Rozvinutelná plocha je každá přímková plocha, pro kterou existuje izometrické zobrazení do rov iny, tj. lze ji rozvinout do roviny. Dá se ukázat, že každá rozvinutelná plocha patří
VíceDERIVACE. ln 7. Urči, kdy funkce roste a klesá a dále kdy je konkávní a
DERIVACE 1. Zderivuj funkci y = ln 2 (sin x + tg x 2 ) 2. Zderivuj funkci y = 2 e x2 cos x 3. Zderivuj funkci y = 3 e sin2 (x 2 ) 4. Zderivuj funkci y = x3 +2x 2 +sin x x 5. Zderivuj funkci y = cos2 x
VíceFAKULTA STAVEBNÍ MATEMATIKA II MODUL 1 STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ MATEMATIKA II MODUL DVOJNÝ A TROJNÝ INTEGRÁL STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA Typeset by L A TEX ε c Josef Daněček, Oldřich
VíceMatematika I A ukázkový test 1 pro 2011/2012. x + y + 3z = 1 (2a 1)x + (a + 1)y + z = 1 a
Matematika I A ukázkový test 1 pro 2011/2012 1. Je dána soustava rovnic s parametrem a R x y + z = 1 a) Napište Frobeniovu větu. x + y + 3z = 1 (2a 1)x + (a + 1)y + z = 1 a b) Vyšetřete počet řešení soustavy
VícePŘÍKLADY K MATEMATICE 3
PŘÍKLADY K ATEATIE 3 ZDENĚK ŠIBRAVA. Funkce více proměnných.. Základní pojmy funkce více proměných. Příklad.. Určeme definiční obor funkce tří proměnných f(x, y, z) = x y + x z. Řešení: Definičním oborem
VíceSystematizace a prohloubení učiva matematiky. Učebna s dataprojektorem, PC, grafický program, tabulkový procesor. Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora
Předmět: Náplň: Třída: Počet hodin: Pomůcky: Cvičení z matematiky Systematizace a prohloubení učiva matematiky 4. ročník 2 hodiny Učebna s dataprojektorem, PC, grafický program, tabulkový procesor Číselné
VíceÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika 0A1. Cvičení, zimní semestr. Samostatné výstupy. Jan Šafařík
Vysoké učení technické v Brně Stavební fakulta ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE Matematika 0A1 Cvičení, zimní semestr Samostatné výstupy Jan Šafařík Brno c 2003 Obsah 1. Výstup č.1 2 2. Výstup
Více6. URČITÝ INTEGRÁL Výpočet určitého integrálu Úlohy k samostatnému řešení... 68
Sbírka úloh z matematik 6. URČITÝ INTEGRÁL... 68 6.. Výpočet určitého integrálu... 68 Úloh k samostatnému řešení... 68 6.. Geometrické aplikace... 69 6... Obsah rovinného obrazce... 69 Úloh k samostatnému
Více14. cvičení z Matematické analýzy 2
4. cvičení z atematické analýzy 2 8. - 2. ledna 28 4. (Greenova věta) Použijte Greenovu větu k nalezení práce síly F (x, y) (2xy 3, 4x 2 y 2 ) vykonané na částici podél křivky Γ, která je hranicí oblasti
VíceKŘIVKOVÝ INTEGRÁL V SYSTÉMU MAPLE
KŘIVKOVÝ INTEGRÁL V SYSTÉMU MAPLE Jiří Novotný Ústav matematiky a deskriptivní geometrie, Fakulta stavební, Vysoké učení technické v Brně Abstrakt: V rámci řešení projektu Inovace bakalářského studia Počítačová
VícePro jakou hodnotu parametru α jsou zadané vektory kolmé? (Návod: Vektory jsou kolmé, je-li jejich skalární součin roven nule.)
Vybrané příklady ze skript J. Neustupa, S. Kračmar: Sbírka příkladů z Matematiky I I. LINEÁRNÍ ALGEBRA I.. Vektory, vektorové prostory Jsou zadány vektory u, v, w a reálná čísla α, β, γ. Vypočítejte vektor
VíceII. Zakresli množinu bodů, ze kterých vidíme úsečku délky 3 cm v zorném úhlu větším než 30 0 a menším než 60 0.
Ukázky typových maturitních příkladů z matematiky..reálná čísla. 3} x R; I. Zobrazte množiny A = {x є 3} < + x R; B = {x є II. Zapište ve tvaru zlomku číslo, 486.Komplexní čísla. I. Určete a + b, a - b,
Více2. ANALYTICKÁ GEOMETRIE V PROSTORU Vektory Úlohy k samostatnému řešení... 21
2 ANALYTICKÁ GEOMETRIE V PROSTORU 21 21 Vektory 21 Úlohy k samostatnému řešení 21 22 Přímka a rovina v prostoru 22 Úlohy k samostatnému řešení 22 23 Vzájemná poloha přímek a rovin 25 Úlohy k samostatnému
VíceGymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64, 37021
Maturitní témata MATEMATIKA 1. Funkce a jejich základní vlastnosti. Definice funkce, def. obor a obor hodnot funkce, funkce sudá, lichá, monotónnost funkce, funkce omezená, lokální a globální extrémy funkce,
VíceMATURITNÍ TÉMATA Z MATEMATIKY
MATURITNÍ TÉMATA Z MATEMATIKY 1. Základní poznatky z logiky a teorie množin Pojem konstanty a proměnné. Obor proměnné. Pojem výroku a jeho pravdivostní hodnota. Operace s výroky, složené výroky, logické
VíceKřivkový integrál vektorového pole
Kapitola 7 Křivkový integrál vektorového pole 1 Základní pojmy Křivkový integrál vektorového pole je modifikací křivkového integrálu skalární funkce, která vznikla z potřeb aplikací ve fyzice, chemii a
VíceGymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora
Předmět: Cvičení z matematiky Náplň: Systematizace a prohloubení učiva matematiky Třída: 4. ročník Počet hodin: 2 Pomůcky: Učebna s dataprojektorem, PC, grafický program, tabulkový procesor Číselné obory
Více1.1 Napište středovou rovnici kružnice, která má střed v počátku soustavy souřadnic a prochází bodem
Analytická geometrie - kružnice Napište středovou rovnici kružnice, která má střed v počátku soustavy souřadnic a prochází bodem A = ; 5 [ ] Napište středový i obecný tvar rovnice kružnice, která má střed
Více1. Definiční obor funkce dvou proměnných
Definiční obor funkce dvou proměnných Řešené příklady 1. Definiční obor funkce dvou proměnných Vyšetřete a v kartézském souřadném systému (O, x, y) zakreslete definiční obory následujících funkcí dvou
VíceŘešení : Těleso T je elementárním oborem integrace vzhledem k rovině (x,y) a proto lze přímo aplikovat Fubiniovu větu pro trojný integrál.
E. rožíková, M. Kittlerová, F. Mrá: Sbírka příkladů Matematik II (6 III.6. Aplikace trojných integrálů Příklad 6. Užitím vorce pro výpočet objemu tělesa pomocí trojného integrálu (tj.v ddd ukažte, že objem
VíceMaturitní otázky z předmětu MATEMATIKA
Wichterlovo gymnázium, Ostrava-Poruba, příspěvková organizace Maturitní otázky z předmětu MATEMATIKA 1. Výrazy a jejich úpravy vzorce (a+b)2,(a+b)3,a2-b2,a3+b3, dělení mnohočlenů, mocniny, odmocniny, vlastnosti
VíceZimní semestr akademického roku 2014/ prosince 2014
Cvičení k předmětu BI-ZMA Tomáš Kalvoda Katedra aplikované matematiky FIT ČVUT Matěj Tušek Katedra matematiky FJFI ČVUT Obsah Cvičení Zimní semestr akademického roku 24/25 2. prosince 24 Předmluva iii
VíceEuklidovský prostor. Funkce dvou proměnných: základní pojmy, limita a spojitost.
Euklidovský prostor. Funkce dvou proměnných: základní pojmy, limita a spojitost. Vyšší matematika, Inženýrská matematika LDF MENDELU Podpořeno projektem Průřezová inovace studijních programů Lesnické a
VíceÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika BA01. Cvičení, zimní semestr DOMÁCÍ ÚLOHY. Jan Šafařík
Vysoké učení technické v Brně Stavební fakulta ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE Matematika BA0 Cvičení, zimní semestr DOMÁCÍ ÚLOHY Jan Šafařík Brno c 005 () Určete rovnici kručnice o poloměru
VíceIII. Dvojný a trojný integrál
E. Brožíková, M. Kittlerová, F. Mráz: Sbírka příkladů z Matematik II 6 III. vojný a trojný integrál III.. Eistence Necht je měřitelná v Jordanově smslu množina v E resp. E a funkce f je omezená na. Necht
VíceModelové úlohy přijímacího testu z matematiky
PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UNIVERZITY KARLOVY V PRAZE Modelové úlohy přijímacího testu z matematiky r + s r s r s r + s 1 r2 + s 2 r 2 s 2 ( ) ( ) 1 a 2a 1 + a 3 1 + 2a + 1 ( a b 2 + ab 2 ) ( a + b + b b a
VícePROGRAMU 2. Obvod D je dán součtem velikostí všech tří stran D=a+b+c= =23.07
VZOROVÉ ŘEŠENÍ A VYSVĚTLENÍ PROGRAMU. Ing. Marek Nikodým Ph.D. Katedra matematiky a deskriptívní geometrie VŠB-TU Ostrava 1 Výpočty v trojúhelníku Je dán trojúhelník ABC v prostoru A[, 3, 3], B[4, 5, ],
VíceWikiSkriptum Ing. Radek Fučík, Ph.D. verze: 4. ledna 2017
Matematika I - Sbírka příkladů WikiSkriptum Ing. Radek Fučík, Ph.D. verze: 4. ledna 7 Obsah Limity a spojitost. l Hôpitalovo pravidlo zakázáno............................ 4. l Hôpitalovo pravidlo povoleno............................
Víceˇ EDNA SˇKA 9 DALS ˇ I METODY INTEGRACE
PŘEDNÁŠKA 9 DALŠÍ METODY INTEGRACE 1 9.1. Věta o substituci Věta 1 (O substituci) Necht je ϕ(x) prosté regulární zobrazení otevřené množiny X R n na množinu Y R n. Necht je M X, f(y) funkce definovaná
Více11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ
11. VEKTOROVÁ ALGEBRA A ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ Dovednosti: 1. Chápat pojmy orientovaná úsečka a vektor a geometrický význam součtu, rozdílu a reálného násobku orientovaných úseček a vektorů..
Více