计算曲面积分∫∫∑ zdxdy+xdydz+ydzdx,其中∑是柱面x눀+y눀=1被平面z=0和z

2024-11-15 16:02:21
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回答1:

把x+y+z=1带进去之后,原曲面∑,补上三个坐标平面∑1,∑2,∑3形成封闭曲面,用高斯定理,因为在三个坐标平面上的积分为0,所以原积分=(1/2)∫∫∑+∑1+∑2+∑3 xdydz+ydzdx+zdxdy=(3/2)∫∫∫dV=(3/2)*8*(1/6)=2。

对于闭曲面内部有奇点的情形,也可以仿照格林公式,挖去奇点应用高斯公式在复连通立体上,再减去内部闭曲面上的积分就得到原积分。

基本介绍

积分发展的动力源自实际应用中的需求。实际操作中,有时候可以用粗略的方式进行估算一些未知量,但随着科技的发展,很多时候需要知道精确的数值。要求简单几何形体的面积或体积,可以套用已知的公式。比如一个长方体状的游泳池的容积可以用长×宽×高求出。

但如果游泳池是卵形、抛物型或更加不规则的形状,就需要用积分来求出容积。物理学中,常常需要知道一个物理量(比如位移)对另一个物理量(比如力)的累积效果,这时也需要用到积分。

回答2:

把x+y+z=1带进去之后,原曲面∑,补上三个坐标平面∑1,∑2,∑3形成封闭曲面,用高斯定理,因为在三个坐标平面上的积分为0,所以原积分=(1/2)∫∫∑+∑1+∑2+∑3 xdydz+ydzdx+zdxdy=(3/2)∫∫∫dV=(3/2)*8*(1/6)=2。

对于闭曲面内部有奇点的情形,也可以仿照格林公式,挖去奇点应用高斯公式在复连通立体上,再减去内部闭曲面上的积分就得到原积分。

若曲面是开曲面,但被积函数复杂,考虑添加辅助曲面,变成闭曲面后,利用高斯公式计算,最后再减去辅助曲面上的积分,若被积函数复杂,但又不合适作用高斯公式,可以尝试向量形式的曲面积分。

扩展资料:

注意事项:

1、直接计算方法,参数方程表达式直接代入,转换为定积分计算的方法。注意定积分下限为起点对应的参数,上限为终点对应的参数。

2、两类曲线积分之间的关系. 注意方向余弦构成的切向量的方向应与曲线方向一直。

3、格林公式,当积分曲线为空间曲线时,则使用格林公式。(注意三个条件:封闭性,方向性与偏导的连续性)。

4、积分与路径无关(格林公式)。

参考资料来源:百度百科-曲面积分

回答3:


如图

回答4:


如图