Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Высшая математика № 1» ДИДАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ для проведения текущего и промежуточного контроля знаний по математике М и н с к 2 0 0 9 Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Высшая математика № 1» ДИДАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ для проведения текущего и промежуточного контроля знаний по математике для студентов первого курса инженерно-технических специальностей вузов М и н с к 2 0 0 9 УДК 51 (075.8) ББК 21.1я7 С о с т а в и т е л и : А.Н. Андриянчик, О.Л. Зубко, Е.А. Герасимова Р е ц е н з е н т ы : И.Н. Катковская, А.П. Рябушко Данное издание содержит контрольные работы по высшей математике, которая излагает- ся студентам первого курса инженерно-технических специальностей вузов. Может быть ис- пользовано для проведения контрольных работ на практических занятиях, для промежуточ- ных экзаменов, коллоквиумов, итоговых контрольных работ. © БНТУ, 2009 3 Содержание Контрольная работа «Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии»…………….4 Контрольная работа «Предел функции. Непрерывность и дифференцируемость функции» ............................................................................................................................................9 Контрольная работа «Неопределенный и определенный интеграл» .........................................14 Контрольная работа «Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных» ...18 Контрольная работа «Кратные, криволинейные и поверхностные интегралы» .......................23 Контрольная работа «Дифференциальные уравнения» ...............................................................28 4 Контрольная работа «Элементы линейной алгебры и аналитической геометрии» Вариант 1 1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: а) методом Крамера 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4, 2 1, 2 1; x x x x x x x x x             б) методом Гаусса 2 3 4 1 2 4 1 3 4 3, 1, 2 4. x x x x x x x x x            2. Найти длину вектора 3 5a m n  , если 1, ( , ) 4 m n m n      . 3. Привести к каноническому виду уравнение прямой 2 3 3 9 0, 2 3 0. x y z x y z          4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: 1 2 3(0; 0; 0), (3; 2; 1), (1; 4; 0),A A A 4 (5; 2; 3).A Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вер- шины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. 5. Построить на плоскости кривую 2 8 2 20 0x x y    , приведя ее уравнение к ка- ноническому виду. Вариант 2 1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: а) методом Крамера 1 2 3 1 3 3 1 3 2 2, 2 0, 3 1; x x x x x x x x            б) методом Гаусса 1 2 3 1 3 4 1 4 2 0, 2 0, 3 0. x x x x x x x x           2. Какой угол образуют единичные векторы m и n , если векторы , 3 6a m n b m n    ортогональны? 3. Найти уравнение прямой, проходящей через точку М (–1; 3) и точку пересе- чения прямых 2 1 0, 3 4 0x y x y      . 4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: 1 2 3(3; 1; 0), (0; 7; 2), ( 1; 0; 5),A A A   4 (4; 1; 5)A . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вер- шины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. 5. Построить на плоскости кривую 2 23 4 18 15x y x   , приведя ее уравнение к ка- ноническому виду, найти фокусы. 5 Вариант 3 1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: а) методом Крамера 1 2 3 2 3 1 1 3 4 1, 1, 2 0; x x x x x x x x x            б) методом Гаусса 1 2 4 2 3 4 1 3 4 1 4 1, 1, 2 0, 3 5. x x x x x x x x x x x               2. Определить длины диагоналей параллелограмма, построенного на векторах 3 4a m n  и 2b m n  , если 1, ( , ) 3 m n m n      . 3. Привести к каноническому виду уравнение прямой 3 3 6 0, 2 3 0. x y z x y z          4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: 1 2 3(3; 1; 1), (1; 4; 1), (1; 1; 7),A A A 4 (3; 4; 1)A  . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вер- шины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. 5. Построить на плоскости кривую 2 22 2 8 7 0x y x y     , приведя ее уравне- ние к каноническому виду, найти фокусы. Вариант 4 1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: а) методом Крамера 1 2 3 1 2 3 1 3 2 2 1, 2 2, 1; x x x x x x x x x              б) методом Гаусса 1 2 4 1 2 3 1 3 4 2 0, 2 0, 0. x x x x x x x x x            2. Найти скалярное произведение векторов ,a b , если 2 , 2a i j k b j k     . 3. Найти уравнение прямой, проходящей через точку М (0; 3) и точку пересече- ния прямых 1 0, 3 4 0x y x y       . 4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: 1 2 3(5; 1; 0), (7; 1; 0), (2; 1; 4),A A A 4 (5; 5; 3)A . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вер- шины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. 5. Построить на плоскости кривую 2 8 15 0x x y    , приведя ее уравнение к ка- ноническому виду. 6 Вариант 5 1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: а) методом Крамера 2 3 1 1 2 3 1 2 3 2 2 4 2, 3 2, 1; x x x x x x x x x             б) методом Гаусса 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 2 2 4 1, 3 2, 1, 4 4 2 4 0. x x x x x x x x x x x x x x x                    2. Зная, что 22, 5, ( , ) 3 a b a b      , определить, при каком значении  взаимно перпендикулярны векторы 17p a b   и 3q a b  . 3. Даны уравнения сторон треугольника 2 1 0, 5 4 17 0, 4 11 0x y x y x y         . Составить уравнение прямой, проходящей через одну из вершин треугольника параллельно противоположной стороне. 4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: 1 2 3(0; 0; 0), (5; 2; 0), (2; 5; 0),A A A 4 (1; 2; 4)A . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вер- шины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. 5. Построить на плоскости кривую 2 2 4 10 20 0x y x y     , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы. Вариант 6 1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: а) методом Крамера 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3, 3 2 0, 1; x x x x x x x x x             б) методом Гаусса 1 3 4 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 2 3, 3 2 0, 1, 6 3 2. x x x x x x x x x x x x x                   2. При каких значениях  и  векторы 2a i j k    и 5b i j k   коллинеарные? 3. На прямой 2 11 0x y   найти точку, равноудаленную от двух данных точек (1; 1), (3; 0)A B . 4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: 1 2 3(3; 1; 1), (1; 4; 1), (1; 1; 7),A A A 4 (3; 4; 1)A  . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вер- шины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. 5. Построить на плоскости кривую 2 25 18 30 9 9 0x y x y     , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы. 7 Вариант 7 1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: а) методом Крамера 1 2 3 1 2 3 1 2 3 3 2 1, 6 4 2 2, 1; x x x x x x x x x            б) методом Гаусса 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 3 2 1, 6 4 2 2, 3 2 2 3 1. x x x x x x x x x x x x               2. На векторах (4; 5; 0)AB  и (0; 4; 2)AC  построен треугольник АВС . Вычис- лить длину его высоты, опущенной из вершины В на сторону АС. 3. Найти проекцию точки Р (3; 1; –1) на плоскость 2 3 30 0x y z    . 4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: 1 2 3(3; 1; 0), (1; 2; 1), (0; 1; 7),A A A 4 ( 3; 4; 1)A   . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. 5. Построить на плоскости кривую 2 25 18 30 9 9 0x y x y     , приведя ее уравнение к каноническому виду, найти фокусы. Вариант 8 1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: а) методом Крамера 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1, 1, 0; x x x x x x x x x              б) методом Гаусса 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 3 0, 5 3 2, 2 1. x x x x x x x x x x x x               2. Даны векторы 2 3 , 4 , 4 , 5 5 3 .OA i j k OB i j OC i j k OD i j k             Дока- зать, что диагонали АС и BD четырехугольника ABCD взаимно перпендику- лярны. 3. Найти точку пересечения прямой 1 1 1 2 6 x y z     и плоскости 2 3 1 0x y z    . 4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: 1 2 3( 3; 1; 2), (1; 2; 1), (1; 1; 0),A A A  4 (2; 4; 1)A  . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вер- шины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. 5. Построить на плоскости кривую 2 25 18 30 9 9 0x y x y      , приведя ее уравне- ние к каноническому виду, найти фокусы. 8 Вариант 9 1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: а) методом Крамера 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1, 1, 2 0; x x x x x x x x x             б) методом Гаусса 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 2 1, 2 3 3, 5 4 5 5. x x x x x x x x x x x x               2. Выяснить, компланарны ли векторы 2 5 7 , , 2 2 .a i j k b i j k c i j k         3. Через прямую 2 1 3 2 1 x y z     провести плоскость, параллельную прямой 2 3 1 2 3 x y z     . 4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: 1 2 3(3; 1; 1), (1; 5; 1), (1; 1; 3),A A A  4 ( 4; 4; 1)A   . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вершины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. 5. Построить на плоскости кривую 218 30 9 9 0y x y    , приведя ее уравнение к каноническому виду. Вариант 10 1. Исследовать систему уравнений на совместность и в случае совместности решить ее: а) методом Крамера 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 1, 1, 2 0; x x x x x x x x x             б) методом Гаусса 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2, 3 3 2 5, 9 3 16. x x x x x x x x x            2. Найти площадь параллелограмма, построенного на векторах 2 5 7 , , 2 2 .a i j k b i j k c i j k         3. Составить уравнение плоскости, проходящей через начало координат пер- пендикулярно плоскостям 5 7 0, 3 2 3 0x y z x y z        . 4. Даны координаты вершин пирамиды А1А2А3А4: 1 2 3(0; 1; 1), ( 2; 4; 1), (1; 1; 3),A A A  4 (3; 5; 1)A  . Требуется найти: 1) уравнение и длину высоты, опущенной из вер- шины А4 на грань А1А2А3; 2) площадь грани А1А2А3; 3) объем пирамиды. 5. Построить на плоскости кривую 25 18 30 0x y x   , приведя ее уравнение к ка- ноническому виду. 9 Контрольная работа «Предел функции. Непрерывность и дифференцируемость функции» Вариант 1 1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя: 2 2 0 3 2 1 cos8 a) lim ; á) lim . 1 cos4 1 2 x x x x x x x       2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:     2 2 3 1, 1, 3 2 2 a) ; á) , 1 4, 2, 4. x x x x f x f x x xx x x x                 3. Найти производные функций: 22 2 2 sin a) arcsin ; á) 1; â) ( 1) . 25 91 sin x x x y y y x x       4. Найти 2 2 d y dx : 2 2 3 2, a) cos ; á) 1 1. 3 x t y x y t          5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: 3 1 0 2 1 1 ln a) lim ; á) lim . ctg1x x x x xx     6. Исследовать функцию и построить ее график: 2 2 1 x y x   . Вариант 2 1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя: 2 3 3 2 2 0 ( 1) ( 1) 3 2 a) lim ; á) lim . 3 2( 1) ( 1) x x x x x x xx x              2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:     2 1, 3, 1 2 a) ; á) 3 7, 3 4, 1 1 3 , 4. x x f x f x x x x x x x                3. Найти производные функций: 2 2 4 4 2 2 2 2 1 1 a) ln ; á) ; â) sin 2 . 1 1 xxy x y x y y x e x x         4. Найти 2 2 d y dx : 3 2 arcsin , a) arctg ; á) 1 . x t y x y t      5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: 20 1 cos a) lim ; á) lim ( arcctg ) ln . x x x x x x    6. Исследовать функцию и построить ее график: 3(1 ) x y x   . 10 Вариант 3 1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя: 2 2 24 0 2 9 4 ctg2 a) lim ; á) lim . sin 220x x x x x x xx x      2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:     2 2 2 cos , 0, 5 6 a) ; á) 1 , 0 3, 2 5, 3. x x x x f x f x x x x x x x              3. Найти производные функций: 23 2a) sin( cos ( )); á) , 0; â) ln .x x x xy e e e x y a a y x e x      4. Найти 2 2 d y dx : 3 4 2 cos , a) log 1 ; á) sin . x t y x y t      5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: 30 0 sin a) lim ; á) lim arcsin ctg . x x x x x x x    6. Исследовать функцию и построить ее график: 3 2 1 x y x   . Вариант 4 1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя:   4 2 1 6 3 0 2 3 1 a) lim ; á) lim 1 2 . 4 6 3 x x x x x x x x       2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:     2 3, 0, 1 a) ; á) , 0 , 4 sin , . x f x f x x x x x x            3. Найти производные функций: 2 1 a) arctg( 1) ; á) (ln ) ; â) sin cos 0. 2 2 x x yxy x y x e y e x x x          4. Найти 2 2 d y dx : 2 2 ln , a) ; á) 1. x x t y e y t       5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: 3 1 2 0 0 tg3 a) lim ; á) lim . sin 2 x x x x x e x  6. Исследовать функцию и построить ее график: 3 22(1 ) x y x   . 11 Вариант 5 1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя: 2 22 0 7 10 1 cos6 a) lim ; á) lim . 1 cos22 9 10x x x x x xx x       2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:     , 0, 1 a) ; á) 1 , 0 1, 1 , 1. xe x x f x f x x x x x x              3. Найти производные функций: 2 3 2 3 1 ( 2) 1 a) ln tg cos ; á) ; â) arctg . 2 3 ( 5) x x x x y x y xy yx             4. Найти 2 2 d y dx : 2 2 , a) tg ; á) ln( 1). x t t y x y t        5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: 3 2 3 21 2 2 ln a) lim ; á) lim . 7 6x x x x x x x x x       6. Исследовать функцию и построить ее график: 24 1x y x   . Вариант 6 1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя: 6 2 6 2 5 4 2 1 a) lim ; á) lim . 2 14 20 x x x x x x xx x            2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:     0, 0, 2 a) ; á) 1, 0 1, 4 2 , 1. x x f x f x x x x x            3. Найти производные функций: 2 3 4 23 2 ( 1) 4 2 a) ln ; á) ; â) sin( ) cos( ) 0. 1 ( 3) x x x x y y xy xy x x           4. Найти 2 2 d y dx : 1 , a) ln ; á) 1 . t t x e y x x y e        5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: 1 1 ln a) lim ; á) lim 3 1 . 1 x x x x x x          6. Исследовать функцию и построить ее график: 3 2 2 x y x   . 12 Вариант 7 1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя: 2 31 2 a) lim ; á) lim . 11 x x x x x x xx           2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:     1 1 2 3, 0, 2 1 1 a) ; á) , 0 5, 1 2 1 1, 5. x x x x f x f x x x x x                3. Найти производные функций: 2 4 3 23 2 ( 1) 4 2 a) ln ; á) ; â) sin(2 ) cos(3 ) 0. 1 ( 5) x x x x y y xy xy x x            4. Найти 2 2 d y dx : 2 3 2 , a) ( 1) ln 2 ; á) 1 . t t x e y x x y e         5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя:   1 2 0 ln( 1) a) lim ; á) lim 3 1 . 2 4 x x x x x x     6. Исследовать функцию и построить ее график: 2 4 2 x y x   . Вариант 8 1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя: 2 1 21 0 2 arcsin(1 2 ) a) lim ; á) lim(cos2 ) . 4 1 x x x x x x    2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:     2 3 2 , 1 1, 1 a) ; á) 1, 1 4, 1 1, 4. x x x f x f x x x x x               3. Найти производные функций: 22 2 cos 2 cosa) cos 3 ; á) (sin ) ; â) 5 0.x x xy e x y x y tgy     4. Найти 2 2 d y dx : 2 3 1 sin , 2a) ln ctg4 ; á) cos . x t t y x y t        5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: 4 2 a) lim ; á) lim (ln( 3) ln ). 6 1 5x x x x x x x       6. Исследовать функцию и построить ее график: 2 9 2 x y x   . 13 Вариант 9 1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя: sin 0 0 sin3 1 a) lim ; á) lim . 2 2 x x x x xx          2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:     2 2 tgx, 0, 1 a) ; á) , 0 2, 2( 2) 1, 2. x x f x f x x x x            3. Найти производные функций: 2 2a) sin ctg ; á) ; â) ln . 2 2 1 x x x x y y y xy a x           4. Найти 2 2 d y dx : 23 ln sin , a) (1 ) ; á) ln cos . x t t y x y t t        5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: 2 20 1 cos 2 1 a) lim ; á) lim . 2 1x x x x xx     6. Исследовать функцию и построить ее график: 2 9 2 x y x    . Вариант 10 1. Найти пределы функций, не используя правило Лопиталя: 1 ln( 1) 20 0 cos2 cos4 a) lim ; á) lim . 3 xe x x x x x x     2. Исследовать данные функции на непрерывность и указать вид точек разрыва:     2 ln , 0 1, 1 a) ; á) 1, 1 3, ( 2) 3, 3. x x f x f x x x x x            3. Найти производные функций:   ln2cos a) tg ; á) arctg ; â) 2 2 2 . 2 cos2 x x y x yx xy y x x      4. Найти 2 2 d y dx : 2 25 ln(1 ),a) (4 ) ; á) arctg . x t y x y t t         5. Найти пределы функций, используя правило Лопиталя: 5 0 0 1 1 a) lim ; á) lim ctg . 2 sin x x x e x tg x x         6. Исследовать функцию и построить ее график: 2 4 2 x y x    . 14 Контрольная работа «Неопределенный и определенный интеграл» Вариант 1 1. Вычислить интегралы: а) 4 1 4 x x dx   ; б) 2 1 xdx x   ; в) 2 22 xx dx ; г)   22 5 4 1 2 x dx x x     ; д) 3 3sin 2 cos 2x xdx ; е) / 9 /12 ctg3xdx    ; ж) 1 2 0 arcsin 1 x dx x  . 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линией 4cos , 9sinx t y t  . 3. Найти длину кривой  4 1 sin    . Вариант 2 1. Вычислить интегралы: а)   5 3 1x dx ; б) 2 3x dx   ; в)   23 2 xx e dx ; г) 3tg xdx ; д) 5 2 6 1 x x dx x    ; е) /12 2 /16 cos 4xdx    ; ж)   2 3 21 4 1 xdx x   . 2. Найти длину кривой ln sin , 6 3 y x x          . 3. Найти объем тела, полученного вращением вокруг оси Oy фигуры, ограни- ченной линиями 4, , 1xy y x x   . Вариант 3 1. Вычислить интегралы: а) 2 2 1 xdx x  ; б) 2 2sin 2 2 cos 2 xdx x  ; в) 3 ln 2x dx x  ; г) 4 5sin 2 dx x  ; д) 3 1 2 2 x dx x     ; е) / 2 1 ln 2 e xdx ; ж) 0 xxe dx    . 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями 9, , 5xy y x x   . 3. Найти объем тела, полученного вращением вокруг оси Oy фигуры, ограни- ченной линиями 2 , 4y x x  . 15 Вариант 4 1. Вычислить интегралы: а) 21 x x e dx e  ; б) 2 2 (arctg ) 1 x dx x  ; в) 2 1 3 5 dx x x   ; г) 2 4 sin 2 cos 2 x dx x  ; д)   3 2 6 3 2 3 3 1 x x x dx x x     ; е) 3 2 1 4x x dx ; ж) 1 2 0 arcsin 1 x dx x  . 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями 2 2, 4 3y x y x   . 3. Найти длину кривой  5 1 cos    . Вариант 5 1. Вычислить интегралы: а) sin 2 cos4x xdx ; б) 216 x dx ; в)    2 1 2 3 x dx x x     ; г) 2cosx xdx ; д)  3 3 dx x x  ; е) 2 / 2 sin 2 4 cos x dx x     ; ж) / 4 ctg 2 0 4 sin x dx x   . 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линией 3cos   . 3. Найти длину кривой xy e от точки  0; 1 до точки  55; e . Вариант 6 1. Вычислить интегралы: а)  2ln 3x dx x   ; б) arctgx xdx ; в)   2 5 2 1 1 x dx x x x     ; г) cos4 sin6x xdx ; д)   3 2 6 3 2 2 1 x x x dx x x     ; е) / 4 2 0 cos 3 xdx x   ; ж) 2 lne dx x x   . 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линией 4cos3   . 3. Найти объем тела, полученного вращением вокруг оси Oy фигуры, ограни- ченной линиями  2, 2 , 0 0y x y x x x     . 16 Вариант 7 1. Вычислить интегралы: а)  2 3sin 2 1x x dx ; б) 21/ 3 3 x dx x  ; в) 2 sin cos x x dx x  ; г) sin 2 sin 4x xdx ; д) 3 2 2 x x dx x     ; е) / 2 0 3 5cos dx x    ; ж) 1 3 0 2 4 dx x  . 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями 4, 1, 4, 0xy y y x    . 3. Найти объем тела, полученного вращением вокруг оси Oy фигуры, ограни- ченной линиями 2 , , 3y x y x x   . Вариант 8 1. Вычислить интегралы: а) 3 2 3 4 2 3x x dx x    ; б) 2 cosxe xdx ; в) 2 3 2 6 3 8 x x dx x     ; г) 3 5sin 3 cos 3x xdx ; д) 3 42 2 x dx x   ; е) / 4 5 0 sin xdx   ; ж) 2 1 xe xdx    . 2. Найти объем тела, полученного вращением вокруг оси Oy фигуры, ограни- ченной линиями sin , 0 (0 )y x y x     . 3. Найти длину кривой 8sin 6cos , 6sin 8cos (0 / 2)x t t y t t t       . Вариант 9 1. Вычислить интегралы: а) 2ln xdx x  ; б) xe dx x  ; в)  1 sinx xdx ; г) 3 2 2 2 1 x x dx x     ; д) 5cos xdx ; е) / 3 2 / 6 tg xdx    ; ж) 4 2 1 1 xdx x   . 2. Найти длину кривой   32 1y x  от точки  0; 1 до точки  6; 125 . 3. Найти объем тела, полученного вращением вокруг оси Oy фигуры, ограни- ченной линиями 2 , 0y x x y   . 17 Вариант 10 1. Вычислить интегралы: а).  2 1x x dx ; б) 2 3 arcsin 1 x x dx x    ; в) arcsin xdx ; г) 2 2 1 2 x dx x x     ; д)  2 3 dx x x   ; е) / 6 3 0 sin 2xdx   ; ж) 22 3 1 1 x dx x   . 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями 2 9 , 3y x y x  ; 3. Вычислить длину кривой 2 25cos , 5sin (0 / 2)x t y t t     . Вариант 11 1. Вычислить интегралы: а).  2 3 4x x dx ; б) 2 3 arctg 1 x x dx x    ; в) arcsinx xdx ; г) 2 2 5 3 x dx x x     ; д)  2 5 dx x x   ; е) / 6 3 0 sin 4xdx   ; ж) 22 3 1 5 x dx x   . 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями 2 9 , 3y x y x   ; 3. Вычислить длину кривой 2 210cos , 10sin (0 )x t y t t     . Вариант 12 1. Вычислить интегралы: а).  3 42 6x x dx ; б) 2 7 2arcsin 3 1 x x dx x    ; в) ( 2)arctgx xdx ; г) 2 2 5 2 4 2 x dx x x     ; д)   5 2 4 dx x x   ; е) / 6 3 0 cos 2xdx   ; ж) 22 3 1 3 5 3 x dx x   . 2. Найти площадь фигуры, ограниченной линиями 2 4 , 2y x y x   ; 3. Вычислить длину кривой 4sin 3cos , 3sin 4cos (0 / 2)x t t y t t t       . 18 Контрольная работа «Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных» Вариант 1 1. а) 2 arctg x z x y   . Найти , z z x y     ; б) 2 2arcsin , , x z x u v y uv y     . Найти , z z u v     ; в) 2 2 2 2 2 2 1 x y z a b c    . Найти , z z x y     . 2. Найти частные производные второго порядка 2 2ln( )z x y  . 3. Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности 2 24 2z x y   в точке М (1; 0; 5). 4. Каково направление наибольшего изменения функции sin cosu x z y z  в начале координат? 5. Исследовать на экстремум функцию 2 2 2z x xy y x y     . Вариант 2 1. а) 2 x z y xy x    . Найти , z z x y     ; б) 2 , sin 2 , cosx yz e x t y t   . Найти z t   ; в) 2 1 xy z zxy z y    . Найти , z z x y     . 2. Найти частные производные второго порядка xyz e . 3. Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности ln lnz x y y x  в точке М (е; е; 2е). 4. Каково направление наибольшего изменения функции 2 3sin cosu x z y z  в начале координат? 5. Исследовать на экстремум функцию 3 2 3 2z x y x y    . 19 Вариант 3 1. а) cos( 1) yz x  . Найти , z z x y     ; б) 2 2 2 32 , 2 , 3z x xy y x t y t     . Найти z t   ; в) cosxyzz e x z  . Найти , z z x y     . 2. Найти частные производные второго порядка cos xy z y  . 3. Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности 2 2 22 3 6x y z   в точке М (1; 1; 1). 4. Найти производную функции 2 2z xy x y  в начале координат в направле- нии, составляющем с осью Оу угол 60 . 5. Исследовать на экстремум функцию 2 6 3z x y x y x     . Вариант 4 1. а) 2 2 y x z x y    . Найти , z z x y     ; б) 2 2 21, arctg , ln(1 )z tx y x x t y t      . Найти z t   ; в) 2 ln( ) zx xyz y e   . Найти , z z x y     . 2. Найти частные производные второго порядка 1 z xy  . 3. Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности ln lnz x y y x  в точке М (е; е; 0). 4. Найти производную функции 2 2z xy x y  в точке М (1; 2) в направлении, составляющем с осью Оу угол 30 . 5. Исследовать на экстремум функцию 2z x y  при условии 2 2 5x y  . 20 Вариант 5 1. а) 2 2 ( 2 )cos x z x y y   . Найти , z z x y     ; б) 2 2ln , 1, arcsinz x y x t y t    . Найти z t   ; в) 2 2 2 arctg 1 1 z z xy x y    . Найти , z z x y     . 2. Найти частные производные второго порядка 2 2 1 z x y   . 3. Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности 2 22 4z x y  в точке М (2; 1; 4). 4. Найти производную функции ln( )z x y  в точке (1; 2), принадлежащей пара- боле 2 4y x , по направлению этой параболы. 5. Исследовать на экстремум функцию 1 1 z x y   при условии 2 2 2 1 1 1 x y a   . Вариант 6 1. а) ln tg x z y  . Найти , z z x y     ; б) 2 2 2 3 2ln( ), , , tu x y z x t y t z e      . Найти u t   ; в) sin( 2 ) cos( 2 ) zy x z z x y e    . Найти , z z x y     . 2. Найти частные производные второго порядка 1 2 3 z x y   . 3. Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности z xy в точке М (1; 1; 1). 4. Найти производную функции ln( )z x y  в точке (1; –2), принадлежащей па- раболе 2 4y x , по направлению этой параболы. 5. Исследовать на экстремум функцию 1 1 z x y   при условии 2x y  . 21 Вариант 7 1. а) 3 3 2 2 x y z x y    . Найти , z z x y     ; б) cos , ,y u z x x y uv v    . Найти , z z u v     ; в) cos 0xyz z  . Найти , z z x y     . 2. Найти частные производные второго порядка x z y  . 3. Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности 2 2z x y xy   в точке М (3; 4; –7). 4. Дана функция 2 24z x y   . Найти градиент этой функции в точке (2; 1). 5. Исследовать на экстремум функцию 4 2 x y z    при условии 2 2 1x y  . Вариант 8 1. а) sin( )z xy . Найти , z z x y     ; б) 2 3sin cos , ,z x y y x x t y t    . Найти z t   ; в) 2 2xyze zxy a  . Найти , z z x y     . 2. Найти частные производные второго порядка sinx yz e . 3. Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности arctg y z x  в точке М (1; 1; ) 4  . 4. Даны функции 2 2 , 3 3z x y z x y xy     . Найти угол между градиентами этих функций в точке (3; 4). 5. Найти наибольшее и наименьшее значения функции 2 2 4 8z x xy x y    в за- мкнутой области, ограниченной линиями 0, 0, 1, 2x y x y    . 22 Вариант 9 1. а) cos( )z x xy . Найти , z z x y     ; б) 2 3sin 2 cos , 5 , 4z x y y x x t y t    . Найти z t   ; в) 2 2 23 2xyz e zxy a  . Найти , z z x y     . 2. Найти частные производные второго порядка 2 sinx yz e . 3. Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности 1 2arctg y z x   в точке М (1; 1; 0) . 4. Даны функции 2 2 , 3 3z x y z x y xy     . Найти угол между градиентами этих функций в точке (–3; –4). 5. Найти наибольшее и наименьшее значения функции 2 3 4 8z x xy x y    в за- мкнутой области, ограниченной линиями 0, 0, 3, 4x y x y    . Вариант 10 1. а) ln ctg x z y  . Найти , z z x y     ; б) 3 3 2 3 2ln( ), 3 , 2 , tu x y z x t y t z e       . Найти u t   ; в) 2sin( 2 ) cos( 2 ) zy x z z x y e    . Найти , z z x y     . 2. Найти частные производные второго порядка 2 8 2 3 z x y   . 3. Написать уравнение касательной плоскости и нормали к поверхности 2z xy в точке М (1; –1; 1). 4. Найти производную функции 2ln( )z x y x   в точке (4; –4), принадлежащей параболе 2 4y x , по направлению этой параболы. 5. Исследовать на экстремум функцию 1 1 2 z x y   при условии 2 3x y  . 23 Контрольная работа «Кратные, криволинейные и поверхностные интегралы» Вариант 1 1. С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями 3sin ; sinr a r a    . 2. Определить массу пирамиды, образованной плоскостями ,x y z a   0, 0, 0x y z   , если плотность в каждой точке равна аппликате этой точки. 3. Вычислить 2 L y dl , где L – дуга кривой lnx y между точками А (0; 1) и В (1; е). 4. Применяя формулу Грина, вычислить  2 2( ) c y dx x y dy  по контуру треуголь- ника АВС с вершинами А (а; 0), В (а; а), С (0; а). 5. Используя формулу Остроградского, вычислить S xzdxdy xydydz yzdxdz  , где S – внешняя сторона пирамиды, ограниченной плоскостями 0, 0, 0, 2 1x y z x y z      0, 0, 0, 2 1x y z x y z      0, 0, 0, 2 1x y z x y z      0, 0, 0, 2 1x y z x y z      . 6. Найти циркуляцию вектора F yi x j  по окружности 2 2( 1) 1x y   . Вариант 2 1. С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями 2, , 1x xy e y e x   . 2. Найти массу тела, ограниченного поверхностями 2 22 ,az x y  2 2 2 23x y z a   , если плотность в каждой точке равна аппликате этой точки. 3. Вычислить 2 L x dl , где L – верхняя половина окружности 2 2 2x y a  . 4. Выяснить, будет ли интеграл 3 2 2(2 5 ) ( 15 6 ) AB xy y dx x xy y dy    зависеть от пу- ти интегрирования и вычислить его по линии АВ, соединяющей точки А (0; 0), В (2; 2). 5. Вычислить S zdxdy xdxdz ydydz  , где S – внешняя сторона треугольника, обра- зованного пересечением плоскости 1x y z   и координатными плоскостями. 6. Найти rot a , если 2 2 2 3 3 3 2(3 3 ) 2 ( 3 )a x y z x i x yz j x y z k     . 24 Вариант 3 1. Изменив порядок интегрирования, записать данное выражение в виде двой- ного интеграла 2 1/3(4 )1 4 0 0 1 0 xx dx dy dx dy      . Вычислить интеграл. 2. Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями 2 26 ,z x y   2 2z x y  . 3. Найти массу дуги кривой ln ( 3 2 2)y x x   , если плотность в каждой точке равна квадрату ее абсциссы. 4. Вычислить 2( ) L ydx y x dy  , где L – дуга параболы 22y x x  , расположенная над осью Ох, пробегаемая по ходу часовой стрелки. 5. Пользуясь формулой Остроградского, вычислить S xzdxdy xydydz yzdxdz  , где S – внешняя сторона поверхности, образуемая плоскостями 0, 0, 0,x y z   2 1x y z   . 6. Найти дивергенцию градиента функции 3 3 3 2 2 23u x y z x y z    . Вариант 4 1. Найти массу половины круга R с центром в начале координат, лежащей в об- ласти 0y  , если плотность равна квадрату полярного радиуса. 2. Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями 2 24 , , 2 x z y y   0, 0x z  . 3. Вычислить (3 5 2) L x y z dl   , где L – отрезок прямой между точками А (4; 1; 6) и В (5; 3; 8). 4. Поле образовано силой F yi x j  . Определить работу при перемещении мас- сы m по контуру, образованному осями координат и эллипсом cos , sinx a t y b t  , лежащим в первой четверти. 5. Найти работу силы 2 ( 3 )F xyi x y j   при перемещении массы m из точки А (0; 4) в точку В (2; 0) по параболе 2( 2)y x  . 6. Найти div ;u v   , где 2 , 2u xi y j zk v yi z j xk      . 25 Вариант 5 1. Изменив порядок интегрирования, записать данное выражение в виде двой- ного интеграла 21 2 0 0 1 0 y y dy dx dy dx      . Вычислить интеграл. 2. Вычислить объем тела, ограниченного поверхностями 2 24 1, 0x y z z    . 3. Найти массу дуги кривой 2/3 2/3 2/3x y a  , лежащей в первой четверти, если плотность в каждой ее точке равна абсциссе этой точке. 4. Вычислить 2( ) L ydx y x dy  , где L – дуга параболы 22y x x  , расположенная над осью Ох, пробегаемая по ходу часовой стрелки. 5. Найти массу полусферы 2 2 2x R y z   , если поверхностная плотность в каждой точке пропорциональна квадрату расстояния этой точки до начала ко- ординат. 6. Найти циркуляцию векторного поля F yi x j xk   вдоль замкнутого контура, полученного от пересечения сферы 2 2 2 2x y z R   координатными плоскостями в первом октанте. Вариант 6 1. С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями 2 2 ,ay x ax y x   . 2. Найти массу тела, ограниченного поверхностями 2 2,y x y y b   , если плот- ность в каждой точке пропорциональна ординате этой точки. 3. Вычислить L xyzdl , где L – дуга кривой 2 31 8, , (0 1) 2 3 x t y t z t t     . 4. Найти работу силы ( )F xyi x y j   при перемещении массы m из начала ко- ординат в точку А (1; 1) по параболе 2y x . 5. С помощью формулы Стокса показать, что интеграл c yzdz xzdy xydz  по лю- бому замкнутому контуру равен нулю. Проверить, вычислив данный интеграл по контуру треугольника с вершинами О (0; 0; 0); А (1; 1; 0) и В (1; 1; 1). 6. Вычислить поток вектора 3 3 3a x i y j z k   через поверхность шара 2 2 2 2x y z a   . 26 Вариант 7 1. С помощью двойного интеграла вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями 2 2 24, 4(1 )x y y x    (вне параболы). 2. Вычислить массу тела, ограниченного поверхностями 2 2 2 4,x y z   2 2 3x y z  , если плотность в каждой точке равна аппликате точки. 3. Вычислить 2 2 L ds x y  по отрезку прямой 1 2 2 y x  от точки А (0; –2) до точки В (4; 0). 4. Вычислить L xydx по дуге синусоиды siny x от точки x   до 0x  . 5. Найти объем тела, ограниченного заданными поверхностями 2 1 , 3, 0, 0.x y x y z y z       6. Вычислить поток вектора ( ) ( )a x y i y x j zk     через поверхность шара еди- ничного радиуса с центром в начале координат. Вариант 8 1. Найти массу фигуры, ограниченной линиями 2, 2y x x y   , если плотность ее в каждой точке равна ординате этой точки. 2. Найти объем тела, ограниченного поверхностями 2 21 , , 3z x y y x y x     и расположенного в первом октанте. 3. Вычислить 2 2 L x y dl , где L – кривая (cos sin ),x a t t t  (sin cos ),y a t t t  0 2t   . 4. Найти функцию z по ее полному дифференциалу 2 2 1 1y x dz dx dy y xx y                . 5. Вычислить (непосредственно и с помощью формулы Остроградского) инте- грал S zdxdy xdydz ydxdz  , где S – внешняя сторона куба, ограниченного плоско- стями 0, 0, 0, 4, 4, 4x y z x y z      . 6. Найти div(grad )u , где sin( )u x y z   . 27 Вариант 9 1. Построить область, площадь которой выражается интегралом 2 2 1 1 0 1/ 2(1 ) x x dx dy     . Вычислить этот интеграл. Изменить порядок интегрирования. 2. Определить объем тела, ограниченного поверхностями 2 2 2 0, , 0x y z z h z     . 3. Вычислить 2 2 cos 1 cosL xdl x  , где L – дуга кривой sin , 0y x x    . 4. Доказать, что выражение 2 33 ( 1)y yx e dx x e dy  является полным дифференциа- лом некоторой функции. Найти эту функцию. 5. Вычислить 2 2( ) S x z dzdy , где S – внешняя сторона поверхности 29x y  , отсеченной плоскостями 0, 2.z z  6. Найти rot ,r a   , где 2 , 2a i j k r xi y j zk      . Вариант 10 1. Найти массу фигуры, ограниченной параболой 21y x  и осью Ох, если плотность 2 2( , )x y x y  . 2. Найти объем тела, ограниченного поверхностями 2 2 2 2, 0, 2z x y z x y x     . 3. Вычислить L xdl , где L – кривая 2y x от точки (1; 1) до точки (2; 4). 4. Вычислить 2 2 22( ) ( ) c x y dx x y dy   , применяя формулу Грина, где С – контур треугольника с вершинами в точках А (1; 1), В (2; 2), С (1; 3), пробегаемый про- тив часовой стрелки. 5. Вычислить 2( ) V x yz dxdydz , где V – часть конуса 2 2 2z x y  , ограниченного плоскостями , 0z h z  . 6. Найти rot F , если 2 2 2F y i y j z k   . 28 Контрольная работа «Дифференциальные уравнения» Вариант 1 1. Решить дифференциальные уравнения: а) 'sin lny x y y ; б) 3( ln ) 0 y dx y x dy x    ; в) 2 ''' ' 0IVy y y   ; г) 2" 2 ' (2 3) xy y x e   . 2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение 1 " cos2 y y x   . 3. Решить систему дифференциальных уравнений ' 3 , ' 3 . x x y y x y      Вариант 2 1. Решить дифференциальные уравнения: а) 'cos cos y y xy y x x x   ; б)  2 1 ' 4 0x y xy   ; в)   2 22 '' 3 ' 4yy y y  ; г) 4 ' y y x y x   . 2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение 2 3 " 4 ' 4 xe y y y x     . 3. Решить систему дифференциальных уравнений ' 2 1, ' 3 2 . x y x y y x       Вариант 3 1. Решить дифференциальные уравнения: а)  ' 2 1 tgy y x  ; б) 5 1 0 x x y yxx e dx e dy y               ; в) 3 '' 4 0IVy y y   ; г) 2" ' 1y y x   . 2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение 2 " 4 ' 5 cos xe y y y x    . 3. Решить систему дифференциальных уравнений ' 2 4 , ' 3 3 .t x x y y x y e       29 Вариант 4 1. Решить дифференциальные уравнения: а)  ' ln lnxy y y x  ; б) 2 ' 1 0x y xy   ; в)      '' 1, 0 1, ' 0 0x xe y e y y   ; г) '' 2 ' 2 1 4siny y y x    . 2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение " 2 ' 3 1xy y y e x    . 3. Решить систему дифференциальных уравнений ' 4 36 , ' 2 2 .t x x y t y y x e        Вариант 5 1. Решить дифференциальные уравнения: а) 2 ' ln xe y y  ; б)  2ydy y x dx  ; в) ''' 2 '' 3 ' 0y y y   ; г)4 " 4 ' 3cos2y y y x   . 2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение " tgy y x  . 3. Решить систему дифференциальных уравнений ' 2 3 5 , ' 3 2 8 .t x x y t y x y e        Вариант 6 1. Решить дифференциальные уравнения: а)  3 sin 1 cos 0x xe ydx e ydy   ; б) 2 22 dx dy xy x y xy    ; в)     ' '' cos , 1, ' 2 y y x x y y x         ; г) '' 9 4cos3y y x  . 2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение 2 " 1 x x e y y e    . 3. Решить систему дифференциальных уравнений ' 4 3 sin , ' 2 2cos . x x y t y x y t        30 Вариант 7 1. Решить дифференциальные уравнения: а) ' ln y xy y y x   ; б)  3 31 y ye xdx e dy  ; в) 2 ''' 2 '' 0IVy y y   ; г) 2" 4 ' 4 3 cosxy y y e x    . 2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение " 4 2tgy y x  . 3. Решить систему дифференциальных уравнений ' cos , ' sin . x y t y x t       Вариант 8 1. Решить дифференциальные уравнения: а)    22 1x xy dx x dy   ; б) 2 0 dx xdy y y   ; в)       1 5 '' 1 ' 2, 1 , ' 1 2 2 x y y y y     ; г)  '' 10 ' 26 2 1 xy y x e    . 2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение 1 " ' 1x y y e    . 3. Решить систему дифференциальных уравнений ' , ' 3 4 . x y y x y      Вариант 9 1. Решить дифференциальные уравнения: а) 2 2 ' 1 x y x   ; б) ' cos x xy x y y   ; в)  " ' 1, 0 0, ' 1 2 y y y y          ; г) 2''' 4 ' sinxy y xe x   . 2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение 3 2 " ' sin y y x   . 3. Решить систему дифференциальных уравнений ' , ' 3 4 . x y x y x y       Вариант 10 1. Решить дифференциальные уравнения: а) ln ' x y x  ; б) (2 1) (2 1) 0x y dx y x dy      ; в) 22 " 1 ( ')yy y  ; г) '' 3 ' 2 siny y y x x   . 2. Решить методом Лагранжа дифференциальное уравнение 1 " 2 ' 2 sinx y y y e x    . 3. Решить систему дифференциальных уравнений ' , ' . x y t y x t      31 Учебное издание ДИДАКТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ для проведения текущего и промежуточного контроля знаний по математике для студентов первого курса инженерно-технических специальностей вузов С о с т а в и т е л и : АНДРИЯНЧИК Анатолий Николаевич ЗУБКО Ольга Леонидовна ГЕРАСИМОВА Екатерина Александровна Ответственный за выпуск Т.А. Подолякова Компьютерная верстка О.Л. Зубко Подписано в печать 27.02.2009. Формат 60841/8. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. 3,60. Уч.-изд. л. 1,41. Тираж 200. Заказ 998. Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет. ЛИ № 02330/0494349 от 16.03.2009. Проспект Независимости, 65, 220013, Минск.