Tải bản đầy đủ (.pdf) (22 trang)

Calculus2 CƠ SỞ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (189.58 KB, 22 trang )

ĐẬU THẾ PHIỆT

BÀI TẬP GIẢI TÍCH 2
Tính các Đạo hàm riêng
1
3. u = p
x2 + y 2 + z
 y x
4. u =
x

y

1. z = esin( x )

2. z = xy

5. Tính

∂f
∂f
(2, 1); (2, 1) với f (x, y) =
∂x
∂y

2
xZ
+y 2

et dt


x+y

6. Chứng minh nếu f (x, y, z) = ln(x3 + y 3 + z 3 − 3xyz) thì
∂f ∂f ∂f
3
+
+
=
∂x ∂y ∂z
x+y+z
y2 y 1 1
+ − + thì
7. Chứng minh nếu f (x, y, z) =
2x 2 x y
x2

∂f
∂f
y3
+ y2
=
∂x
∂y
x

8. Chứng minh nếu f (x, y, z) = (z − y)(x − z)(y − x) thì
∂f ∂f ∂f
+
+
=0

∂x ∂y ∂z
9. Cho x = r sin θ cos ϕ y = r sin θ sin ϕ

0 0

xr xθ

0 0

yr yθ

0 0

zr zθ

z = r cos θ. Tính


x0ϕ


yϕ0


zϕ0


Vi phân hàm số
1. z = exy


p
2. ln(x + x2 + y 2

Page 1


ĐẬU THẾ PHIỆT


3. ln sin

 y 

4. (xy)z

x

z2
5. Tính df (0, 1, 2) với f (x, y, z) =
x+y
6. Tính df (1, 1) với f (x, y, z) = xyex+y
p
7. Tính gần đúng 3, 982 + 3, 032
8. Tính gần đúng (1, 99)3,02
9. Tính gần đúng sin 32° cos 59°
10. Tìm d2 f với f (x, y) = xy
11. Tìm d2 f với f (x, y, z) = xy + xz + z
12. Tìm d2 f (1, 1) với f (x, y) = x2 + xy + y 2 − 4 ln x − 2 ln y
∂ 3f
với f (x, y) = x ln(xy)

13.
∂x2 ∂y
∂ 6f
với f (x, y) = x4 sin y + y 3 sin x
14.
3
3
∂x ∂y
15. Tính d3 f với f (x, y) = x3 + y 3 + 3xy(x − y)
16. Tính d3 f với f (x, y) = xyz
z
17. Tính d2 f (2, 3, 4) với f (x, y, z) = p
x2 + y 2
∂ 6f
18. Tính
với f (x, y, z) = ln(x + y + z
∂x2 ∂y 2 ∂z 2

Đạo hàm hàm hợp
1.

df
với f (x, y) = xy ;
dt

x = ln t;

y 
df
2.

với f (x, y) = arctan
;
dt
x
3.

y = sin t
x = e2t + 1;

df ∂f
,
với f (x, y) = ln(ex + ey );
dy ∂y

y = e2t − 1

1
x = y2 + y
2
Page 2


ĐẬU THẾ PHIỆT

4.

∂f ∂f
,
với f (x, y) = u ln v;
∂x ∂y


u = xy;

5. df với f (x, y) = u2 v − uv 2 ; u = x cos y

v = x2 − y 2
v = y sin x

6. Chứng minh hàm g = yf (cos(x − y)) với f là một hàm khả vi, thoả phương
trình
∂g ∂g
g
+
=
∂x ∂y
y
7. Chứng minh hàm g =

y
với f là một hàm khả vi, thoả phương
f (x2 − y 2 )

trình

g
1 ∂g 1 ∂g
+
= 2
x ∂x y ∂y
y


8. Chứng minh hàm h(x, y) = xf (x + y) + yg(x + y) với f, g là hàm khả vi,
thoả phương trình
∂ 2h
∂ 2h
∂ 2h
−2
=0
+
∂x2
∂x∂y ∂y 2
2
∂ 2h
2∂ h
9. Chứng minh 2 = a
với h = f (a − at) + g(x − at) trong đó f, g là các
∂t
∂x2
hàm khả vi và a là hằng số

x2
10. Chứng minh hàm z = f (xy) với f là hàm khả vi thoả phương trình
3y
x2 − xy

∂z
∂z
+ y2
=0
∂x

∂y



y2
11. Chứng minh hàm số z = ex f xe 2x2 với f là hàm khả vi, thoả phương
trình
xy

∂z
∂z
+ (y 2 − x2 )
= xyz
∂x
∂y

Đạo hàm hàm ẩn
1. yx0 biết cos(xy) − exy − xy 2 = 0
2. yx0 biết xy = y x
3. y 0 (1), y 00 (1) biết x2 + 2xy + y 2 − 2x + 4y − 4 = 0 và y(1) = 2
Page 3


ĐẬU THẾ PHIỆT
 
x
z
4. zx0 , zy0 biết = ln
+ 10
z

y
∂z ∂z
xy
,
biết
− z ln(y + z) = 0
∂x ∂y
z


x
00
6. zx0 , zxx
biết z = y + arctan
z−y
5.

7. u0x , u0y biết u = x cos z + z sin y với z(x, y) xác định bởi xyz + ez = 0
8. u0x , u0y biết u =
9.

10.

x+z
và z(x, y) xác định bởi zez = xez + yey
y+z

dx dy
,
biết x, y, z thoả hệ

dz dz
(
x+y+z =0
a)
x2 + y 2 + z 2 = 1

(
x2 + y 2 = z 2
b)
x+y+z =0

∂u ∂v ∂u ∂v
, , ,
biết u, v là hàm theo x, y xác định bởi
∂x ∂x ∂y ∂y
(
u+v−x=0
u2 + v 2 − y = 0

z
11. dz biết yz − e x + x2 + y 2 = 0
12. d2 z biết x + y + z = ez
13. dz(3, −2), d2 z(3, −2) biết z(x, y) là hàm khả vi thoả z 3 − yz + x = 0 và
z(3, −2) = 2

Đạo hàm theo hướng

1. Tính đạo hàm theo hướng →
u của hàm f = x3 + 2y 2 − 3x3 tại điểm A(2, 0, 1)
−→


với →
u = AB, B(1, 2, −1)
−−−→
2. Tính modul của gradf với f = x3 + y 3 + z 3 − 3xy tại A(2, 1, 1). Khi nào thì
−−−→
−−−→
gradf vng góc với Oz. Khi nào gradf = 0
p
−−−→
1
3. Tính gradf với f = x2 + + ln r với r = x2 + y 2 + z 2
x
Page 4


ĐẬU THẾ PHIỆT
4. Theo hướng nào thì sự biến thiên của hàm số f = x sin z − y cos z từ gốc toạ
độ là lớn nhất.
p
−−−→
5. Tính p
góc giữa hai vector gradz của các hàm số z = x2 + y 2 và z = x −
3y + 3xy tại (3,4)
6. Viết phương trình tiếp diện và pháp tuyến tại M (0, 0, π) của mặt z =
2arccot(x − y)

Tính tích phân kép
ZZ
1.


x sin(x + y)dxdy: D = {(x, y) ∈ R2 : 0 ≤ y ≤

π 2
π
;y ≤ x ≤
2
2

D

ZZ
2.

x2 (y − x)dxdy: D giới hạn bởi các đường cong y = x2 và x = y 2

D

ZZ
3.

|x + y|dxdy: D = {(x, y) ∈ R2 : |x| ≤ 1; |y| ≤ 1}

D

ZZ p
4.
|y − x2 |dxdy: D = {(x, y) ∈ R2 : |x| ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 2}
D


ZZ
5.

|y − x2 |3 dxdy: D = {(, y) ∈ R2 : |x| ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 2}

D

ZZ
6.

(|x| + |y|)dxdy: D = {(x, y) ∈ R2 : |x| + |y| ≤ 1}

D

ZZ
7.

(
dxdy
4y ≤ x2 + y 2 ≤ 8y

:D=
(x2 + y 2 )2
x ≤ y ≤ 3x

D

ZZ s
8.


1 − x2 − y 2
dxdy D : x2 + y 2 ≤ 1
2
2
1+x +y

D



x2 + y 2 ≤ 12





x2 + y 2 ≥ 2x
ZZ


xy
2
2
9.
dxdy:
D
=
x + y ≥ 2 3y

x2 + y 2



x>0
D



y > 0
Page 5


ĐẬU THẾ PHIỆT
ZZ
10.

|9x2 − 4y 2 |dxdy: D :

x2 y 2
+
≤1
4
9

D

ZZ
11.

(
1 ≤ xy ≤ 4

(4x2 − 2yd2 xdy: D :
x ≤ y ≤ 4x

D

ZZ
12.

|x|2x

2

−y

dxdy

(
−1 ≤ x ≤ 1
D:
−1 ≤ y ≤ 0

D


2

Z

Z
dx


13. Đổi thứ tự lấy tích phân

f (x, y)dy
x2 −4

−2
1

Z

Z
dx

14. Đổi thứ tự lấy tích phân
0

ZZ
(8x − 3y)dxdy

15.

4−x

2−x


1− 1−x2

f (x, y)dy


(
2x + 3y ≤ 1
D:
x ≥ 0; y ≥ 0

D

ZZ
16.

cos(x − y)
dxdy
sin x cos y

D:



π π
πo
≤x≤ ; ≤y≤
6
3 6
3

D

ZZ
17.


dxdy
1 + (x2 + y 2 )2

(
x2 + y 2 ≤ 1
D:
x≥0

D

ZZ
18.

dxdy
p
4 − (x2 + y 2 )2

(
x2 + y 2 ≤ 3
D:
x≥0

D

ZZ
(x + y)(y + 2x)dxdy

19.


D giới hạn bởi y = −x; y = 1 − x; 2x + y = 0;

D

2x + y = 2
ZZ
20.
ln(1 + x2 + y 2 )dxdy

p
D : giới hạn bởi y = a2 − x2 ; y = 0

D

ZZ
(y−x)(y+2x)dxdy

21.

D giới hạn bởi y = x; y = 1+x; 2x+y = 0; 2x+y = 2

D

Page 6


ĐẬU THẾ PHIỆT
ZZ

2


p
D giới hạn bởi y = − a2 − x2 ; y = 0

2

arctan(1 + x + y )dxdy

22.
D

1

Z


1+ 1−x2

Z

f (x, y)dy

dx

23. Đổi cận tích phân

2−x

0
1


Z

x2

Z
dx

24. Đổi cận tích phân

0

ZZ
25. Biểu diễn tích phân

1
2 (3−x)

f (x, y)dy +

0



Z 3Z

f (x, y)dy
1

0


f (x, y)dxdy trong toạ độ cực với D cho bởi x2 +y 2 ≤

D

6x + 2 3y
Z1
26. Đổi cận tích phân



Z1−x2
dx
f (x, y)dy

0

(1−x)2
2

ZZ p
|y − x2 |dA trong đó D giới hạn bởi −1 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 2
27. I =
D

√ 2
Z1−y

Z1/2


dy


28. Chuyển sang toạ độ cực
0

f (x, y)dx
2y−y 2


2
Z 2
Z2y−y
29. Đổi cận tích phân
dy
f (x, y)dx
1

2−y

Z1
30. Đổi thứ tự lấy tích phân

√ 2
Z2−y
dy
f (x, y)dx


0


ZZ
31. Biểu diễn tích phân
4, y ≥ x

y

f (x, y)dxdy trong toạ độ cực với D cho bởi x2 +y 2 ≤

D


Z2

1−(y−1)2

Z
dy

32. Đổi thứ tự lấy tích phân
1

f (x, y)dx
2−y

Page 7


ĐẬU THẾ PHIỆT
Z0


f (x, y)dy +

dx

33. Đổi cận tích phân

Z1

Z1

−1



2−y

0

Z1

Z1
dy

Z1/2
0

f (x, y)dx



0

36. Đổi thứ tự lấy tích phân

2x−x2

√ 2
Z 1−y
f (x, y)dx

dy

35. Đổi thứ tự lấy tích phân



1+

Z1
34. Đổi thứ tự lấy tích phân

f (x, y)dy

dx
0

−x

Z1


y

√ 2
Z1−y

dy


f (x, y)dx
2y−y 2

ZZ
max{x, y}dA trong đó D là miền phẳng giới hạn bởi 0 ≤ x ≤ 4, 0 ≤

37. I =
D

y≤4
ZZ
38. I =
|xy|dA với D là miền giới hạn bởi 1 ≤ x2 + y 2 ≤ 4
D

ZZ
|y|dA với D là miền

39. I =

x2 y 2
+

≤ 1 và x2 + y 2 ≥ 1
16
9

D

ZZ 
40. I =

x2 y 2
+
16
9

p


dA trong đó D giới hạn bởi x = 0, y = 0, x =

9 − y2
12

D

41. Tính diện tích miền giới hạn bởi x2 + 3y 2 ≤ 1, y ≥ 0, y ≥ x

42. Tính diện tích miền phẳng giới hạn bởi 2x ≤ x +y ≤ 6x,y ≤ x 3, x+y ≥ 0
ZZ
43. I =
(x − yd A với D giới hạn bởi đường x = a cos3 t, y = a sin3 t, 0 ≤ t ≤

2

2

D

π/2 và các trục toạ độ

Tính tích phân bội 3
Page 8


ĐẬU THẾ PHIỆT


ZZZ
0 ≤ x ≤ 1/4
1.
zdxdydz: V = x ≤ y ≤ 2x
p


0 ≤ z ≤ 1 − x2 − y 2
V
(
ZZZ
x2 + y 2 + z 2 = 1
2
2
2.

(x + y )dxdydz ; V :
x2 + y 2 − z 2 = 0
V

ZZZ
3.

(
x2 + y 2 ≤ 1
V :
1≤z≤2

(x2 + y 2 )zdxdydz

V

ZZZ
z

4.

p
x2 + y 2 dxdydz

V

(a) V giới hạn bởi x2 + y 2 = 2x và các mặt y = 0, z = 0, z = a
(b) V là nửa hình cầu x2 + y 2 + z 2 ≤ a2 , z ≥ 0
x2 + y 2 z 2
+ 2 ≤ 1; z ≥ 0

(c) V là nửa khối Ellipsoid
a2
b
ZZZ
p
5.
ydxdydz V giới hạn bởi y = x2 + z 2 và mặt phẳng y = h
V

ZZZ
6.

(x2 + y 2 + z 2 )dxdydz

(
1 ≤ x2 + y 2 + z 2 ≤ 4
V :
x2 + y 2 ≤ z 2

V

ZZZ p
x2 + y 2 dxdydz
7.

V giới hạn bởi x2 + y 2 = z 2 và z = 1

V

ZZZ

8.

dxdydz
p
x2 + y 2 + (z − 2)2

(
x2 + y 2 ≤ 1
V :
|z| ≤ 1

V

9.

ZZZ p

x2 + y 2 + z 2 dxdydz

V giới hạn bởi x2 + y 2 + z 2 ≤ z

V

ZZZ
10.

z 3 dxdydz
(x2 + y 2 + z 2 )2

(

x2 + y 2 ≤ 1
V
1≤z≤5

V

Page 9


ĐẬU THẾ PHIỆT
ZZZ p
11.
6y − x2 − y 2 − z 2 dxdydz

V : x2 + y 2 + z 2 ≤ 6y

V


z=0



ZZZ
x + y + z = 10
f (x, y, z)dxdydz với Ω bị chặn bởi các mặt
12. Biểu diễn tích phân

xy = 4





x+y =5
ZZZ p
13.
x2 + y 2 + z 2 dxdydz với V là nửa trên của hình cầu có phương trình
V

x2 + y 2 + z 2 ≤ R2
ZZZ
f (x, y, z)dxdydz với Ω xác định bởi Ω =

14. Xác định cận của tích phân


(
x2 + y 2 + z 2 ≤ 16
p
x2 + z 2 + y ≤ 0
ZZZ
15. Xác định cận lấy tích phân

(
4 ≤ x2 + y 2 + z 2 ≤ 9
f với Ω = p 2
y + z2 + x ≤ 0




ZZZ
16. I =

(y+z)dV với V giới hận bởi z = x2 +y 2 , x2 +y 2 = 4, z = 2+x2 +y 2 .

V

ZZ
17. I =

xdV với V giới hạn bởi x + y 2 + z 2 ≤ 0, x2 + y 2 + z 2 ≤ 2

D



ZZZ
0 ≤ x ≤ 1/4
18.
zdV trong đó miền V xác định bởi x ≤ y ≤ 2x
p


0 ≤ z ≤ 1 − x2 − y 2
V
(
ZZZ
x2 + y 2 + z 2 = 1
2
2

19.
(x + y )dV trong đó V =
x2 + y 2 − z 2 = 0
V

ZZZ
20.

(
x2 + y 2 ≤ 1
2
2
(x + y )zdV trong đó V =
1≤z≤2

V

Page 10


ĐẬU THẾ PHIỆT
ZZZ
z

21.

p
x2 + y 2 dV trong đó

V


• V là miền giới hạn bởi mặt trụ x2 + y 2 = 2y và các mặt x = 0, z =
0, z = a
• V là nửa của hình cầu x2 + y 2 + z 2 ≤ a2 , z ≤ 0, a(> 0)
x2 + y 2 z 2
+ 2 ≤ 1, z ≥ 0, (a, b > 0)
• V là nửa khối Ellipsoid
a2
b
ZZZ
p
22.
ydV trong đó V là miền giới hạn bởi mặt nón y = x2 + z 2 và mặt
V

phẳng y = 4.
(
ZZZ
1 ≤ x2 + y 2 + z 2 ≤ 4
2
2
2
23.
(x + y + z )dV trong đó V :
x2 + y 2 ≤ z 2
V

ZZZ p
x2 + y 2 dV trong đó V giới hạn bởi x2 + y 2 = z 2 , z = 1
24.

V

ZZZ
25.

(
dV
x2 + y 2 ≤ 1
trong đó V :
x2 + y 2 + (z − 2)2
|z| ≤ 1

V

ZZZ p
x2 + y 2 + z 2 dV trong đó V là miền giới hạn bởi x2 + y 2 + z 2 ≤ z
26.
V

ZZZ
27.

xyzdV với V là miền giới hạn bởi các mặt y = x2 , x = y 2 z = xy,

V

z=0
ZZZ
28.


dV
với V giới hạn bởi các mặt x + y + z = 1, x = 0,
(1 + x + y + z)3

V

y = 0, z = 0
ZZZ
29.
|xyz|dV với V là cho bởi x2 + y 2 ≤ 2z, 0 ≤ z ≤ 2
V

ZZZ
30.

z
dV với V là miền giới hạn bởi các mặt x2 + z 2 = 1, x2 + z 2 = 2,
2
2
x +z

V

y = π, y = 2π
Page 11


ĐẬU THẾ PHIỆT
ZZZ
z


31.

p
x2 + y 2 dxdydz với Ω xác định bởi x2 + y 2 ≤ 2x, y ≥ 0, 0 ≤ z ≤ 3



ZZZ
y cos(x + z)dV với V là miền giới hạn bởi các mặt y =

32.



x, y = 0,

V

z = 0, x + z = π/2
ZZZ
xy
√ dV với V là miền giới hạn bởi các mặt x2 + y 2 = 4z 2 , z = 1, trong
33.
z
V

góc 1/8 thứ nhất.
ZZZ
34.

(x2 + y 2 )dV với V là miền cho bởi 1 ≤ x2 + y 2 + z 2 ≤ 4, z ≥ 0
V

ZZZ p
x2 + y 2 + z 2 dV với V cho bởi x2 + y 2 + z 2 ≤ x
35.
V

ZZZ
36.

1
p
dV với V là miền giới hạn bởi x2 + y 2 ≤ 2x, 0 ≤ z ≤ 2
2
2
2
(x + y + 4)

V

ZZZ
(x + y + z)dxdydz

37.

V : giới hạn bởi x + y + z = a; x = 0; y = 0; z = 0

V


ZZZ
xyzdxdydz

38.

V giới hạn bởi y = x2 ; x = y 2 ; z = xy; z = 0

V

ZZZ
39.

(x2 + y 2 )dxdydz

V giới hạn bởi z = x2 − y 2 ; z = 0; z = 1

V

ZZZ
zdxdydz

40.

V giới hạn bởi z 2 =

h2 2
(x + y 2 ); z = h
2
R


V

ZZZ
|xyz|dxdydz

41.

V giới hạn bởi x2 + y 2 ≤ 2z; 0 ≤ z ≤ a

V

ZZZ
dxdydz

42.

V giới hạn bởi x2 + y 2 = 1; x = 0; z = 0; z = a

V

Page 12


ĐẬU THẾ PHIỆT
ZZZ
43.

z
dxdydz
x2 + z 2


V giới hạn bởi x2 + z 2 = 1; x2 + z 2 = 2; y = π; y = 2π

V

ZZZ
y cos(x + z)dxdydz

44.

V giới hạn bởi y =



x; y = 0; z = 0; x + z =

π
2

V

ZZZ
45.

xy
√ dxdydz
z

V giới hạn bởi x2 + y 2 = 4z 2 ; z = 1; x ≥ 0; y ≥ 0; z ≥ 0


V

ZZZ p
46.
x2 + y 2 dxdydz

V giới hạn bởi x2 + y 2 = z 2 ; z = 1

V

ZZZ
z

47.

p
x2 + y 2 dxdydz

V giới hạn bởi y =

p
2x − x2 ; y = 0; z = 0; z = a

V

√2 2
x2Z
−y 2 /a
Za −y
p

dy
dx
x2 + y 2 dz


a/
Z 2

48.
0

ZZZ
49.

y

xyz 2 dxdydz

0

V cho bởi x2 + y 2 + z 2 ≤ 1 và x ≥ 0; y ≥ 0; z ≥ 0

V

ZZZ
50.

(x2 + y 2 + z 2 )dxdydz

V là miền giới hạn bởi mặt cầu x2 + y 2 + z 2 =


V

x+y+z
ZZZ
51.
(x2 = y 2 )dxdydz

V cho bởi R12 ≤ x2 + y 2 + z 2 ≤ R22 ; z ≥ 0

V

ZZZ p
52.
x2 + y 2 + z 2 dxdydz

V cho bởi x2 + y 2 + z 2 ≤ x

V

ZZZ
53.

dxdydz
p
x2 + y 2 + (z − 2)2

V cho bởi x2 + y 2 ≤ 1; −1 ≤ z ≤ 1

V


ZZZ
xyzdxdydz

54.

x2 + y 2
V giới hạn bởi z = x +y ; z =
; xy = a2 ; xy = b2 ;
2
2

2

V

y = αx; y = βx (z = x2 + y 2 , 0 < α < β)
Page 13


×