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计算第二型曲面积分:

补充平面∑1:z=1(x2+y2≤1)取下侧,补充平面∑2:z=2(x2+y2≤4)取上侧,

设S+∑1+∑2所围成的立体区域为Ω,∑1在xoy面的投影为D1,∑2在xoy面的投影为D2,则由高斯公式和第二类曲面积分的计算,得

?
S
y(x?z)dydz+x(z?y)dxdy

=

∫∫
S+∑1+∑2
y(x?z)dydz+x(z?y)dxdy-
?
∑1
y(x?z)dydz+x(z?y)dxdy-
?
∑2
y(x?z)dydz+x(z?y)dxdy

=

∫∫∫
Ω
(x+y)dxdydz+
∫∫
D1
x(1?y)dxdy?
∫∫
D2
x(2?y)dxdy

=

∫∫∫
Ω
xdxdydz+
∫∫∫
Ω
ydxdydz+
∫∫
D1
xdxdy?
∫∫
D1
xydxdy-
∫∫
D2
2xdxdy+
∫∫
D2
xydxdy

对于两个三重积分,由于被积函数x是关于x的奇函数,而积分立体区域Ω是关于yoz面对称的;被积函数y是关于y的奇函数,而积分立体区域Ω是关于xoz面对称的

因而

∫∫∫
Ω
xdxdydz=
∫∫∫
Ω
ydxdydz=0,

对于以D1为积分区域的二重积分,由于被积函数x和xy是关于x的奇函数,而积分区域D1是关于y轴对称的

因而

∫∫
D1
xdxdy=
∫∫
D1
xydxdy=0

同理,

∫∫
D2
2xdxdy=
∫∫
D2
xydxdy=0

∴原式=0

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