曲面z^2=x^2+y^2的部分指向外侧,计算对xdydz+ydzdx+zdxdy的曲面积分
时间: 2023-12-18 09:04:31 浏览: 166
曲线积分和曲面积分的计算.pdf
对于曲面z^2=x^2+y^2的部分指向外侧,可以使用高斯公式将曲面积分转化为三重积分。具体来说,曲面积分可以表示为:
∬S (xdydz + ydzdx + zdxdy)
其中S代表曲面,∬S表示对S进行曲面积分。
根据高斯公式,将曲面积分转化为三重积分,有:
∬S (xdydz + ydzdx + zdxdy) = ∭V (∂x/∂x + ∂y/∂y + ∂z/∂z) dV
其中V代表曲面所包含的空间区域,∂x/∂x + ∂y/∂y + ∂z/∂z = 3,因此得到:
∬S (xdydz + ydzdx + zdxdy) = 3∭V dV
由于曲面z^2=x^2+y^2在第一象限内部被x轴、y轴和平面z=1所限定,因此可以使用柱坐标系来表示该空间区域。具体来说,x和y的取值范围是0到1,z的取值范围是0到√(x^2+y^2)。
因此,对于曲面积分∬S (xdydz + ydzdx + zdxdy),有:
∬S (xdydz + ydzdx + zdxdy) = 3∭V dV
= 3∫0^1∫0^1∫0^√(x^2+y^2) r drdθdz
= 3∫0^1∫0^1∫0^√(x^2+y^2) r dzdθdr
= 3∫0^1∫0^1 r√(x^2+y^2) dθdr
= 3∫0^1∫0^π/2 r^2 cosθ dθdr
= 3/2
因此,曲面积分的值为3/2。
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