期末試験問題(線形代数Ⅱ)
注意:途中退室を禁じます.教科書『線形代数とベクトル解析』の持ち込みは 可ですが,ノートやプリント等は不可とします.試験時間は50分です.答案 は結果だけでなく,解答に至る過程を書くこと.[各問10点,50点満点]
1.頂点の座標がそれぞれA (0, 1, 2),B (5, 5, 6),C (1, 2, 1),D (3, 3, 1)で与えら れる四面体ABCDの体積Vを,スカラー三重積を利用して求めなさい.
2.点P (3, 4, 5)におけるスカラー関数
2 2 2
1 z y x
f = + + のa = i + j + k方向の方
向微分係数を求めなさい.
3.xy 平面内の領域 R の境界 C 上の反時計回りの線積分
∫
CF( )
r ⋅drを平面にお けるグリーンの定理を適用して求めなさい。ただし,F = [x3 – 2y3, x3 + 2y3],R: x2 + y2≤ a2,x ≥ 0, y ≥ 0とする.ヒント 積分計算は極座標に変換して実行する(教科書pp.199-200参照).
4.座標面と曲面y = 1 – x2, z = 1 – x2によって囲まれた第一象限の領域の体積V を計算しなさい.
ヒント xy平面内の積分領域を具体的に書いて,立体をイメージしてから計算する.
5.面積分
∫∫
SF⋅ndAの値をガウスの発散定理を用いて求めなさい.ここで,F = [sin2x, 0, z(1 – sin2x)],S: x2 + y2≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1の表面,とする.注 試験会場にて3.に「xy平面内の」の部分を追加した.