第二型曲面積分用高斯公式的一道題

2023-04-21 15:00:03 字數 3458 閱讀 7065

1樓:帳號已登出

結果應該為-πh^4/2 ,而不是-∏/2h^4 更不是0

解答:這道題目滿足高斯公式的條件,所以用高斯公式很簡單。先新增平面z=h,取上側。構成乙個封閉的曲面,這個封閉曲面整個外側方向。

於是∫∫x^2dydz+y^2dzdx+z^2dxdy=2∫∫∫x+y+z)dxdydz -∫x^2dydz+y^2dzdx+z^2dxdy(減去的這個積分曲面為z=h ,注最後一定要減去這個新增的平面)

先計算三重積分2∫∫∫x+y+z)dxdydz =2∫∫∫z dxdydz (這裡利用了對稱性,因為此三重積分的區域關於平面x=0和y=0對稱,且被積式分別為x和y的奇次方,所以它們的積分值為0 )於是只需要計算 2∫∫∫z dxdydz =2∫(0,2π)dθ∫(0,h) ρdρ ∫h) z dz =πh^4/2

而∫∫x^2dydz+y^2dzdx+z^2dxdy(積分曲面為z=h上側)=前兩項值為0,因為平面z=h分別向x=0 和y=0面投影時的面積為0(實際上投影面為乙個線段,知道為什麼為0嗎?這是因為dydz=cosα ds ,其中cosα=cos90°=0),所以曲面積分的值為0 。於是只需要計算後面∫∫z^2dxdy =∫h^2dxdy 這裡已經轉化為乙個二重積分了 ,根本不需要計算,直接=πh^4

最後結果為πh^4/2 - h^4 = h^4/2

2樓:勵韻嵇欣美

解:令p=2x,q=yz,r=-z²

p/αx=2,αq/αy=z,αr/αz=-2z∴根據高斯公式得。

原式=∫∫p/αx+αq/αy+αr/αz)dxdydz(v是s圍城的空間區域)

2-z)dxdydz

<0,2π>dθ∫<0,1>rdr∫

2-z)dz

應用柱面座標變換)

2π∫<0,1>[2r√(2-r²)-r-2r²+r³]dr=2π[(2/3)(2-r²)^3/2)-r²/2-(2/3)r³+r^4/4]│<0,1>

一道利用高斯公式求解第二類曲面積分的題目?

3樓:戶如樂

令p=2x,q=yz,r=-z²

p/αx=2,αq/αy=z,αr/αz=-2z∴根據高斯公式得。

原式=∫∫p/αx+αq/αy+αr/αz)dxdydz (v是s圍城的空間區域)

∫2-z)dxdydz

dθ∫rdr∫(2-z)dz (應用柱面座標變換)=2π∫[2r√(2-r²)-r-2r²+r³]dr=2π[(2/3)(2-r²)^3/2)-r²/2-(2/3)r³+r^4/4]│

π2.,5,一道利用高斯公式求解第二類曲面積分的題目被積項是(2xdydz+yzdzdx-z^2dxdy),s是由錐面z=(x^2+y^2)的二分之一次方 與半球面z=(2-x^2-y^2)的二分之一次方 所圍成的區域邊界曲面的外側。

一道第二類曲面積分的題目(如圖),好像要用到高斯公式,不是很懂怎麼做,求解,謝謝!

4樓:東方欲曉

直接用對稱性做簡單一些。

1) 首先,z = 0 平面上的積分為零,因為 dz = 0.

2) 再看沿下半球面的積分:

ax/√(x^2+y^2+z^2+1) dzdy = 0, 因為它是有關 x 的奇函式在對稱區域積分。

同理:∫∫2ay/√(x^2+y^2+z^2+1) dzdx = 0∫∫2axy/√(x^2+y^2+z^2+1) dzdx = 0, 可以分別看第5, 6, 7, 8 象限的積分的絕對值相同。第5象限積分為正;第6象限為負;第7象限為正(負負得正);第8象限為負。

所以,正負抵消,積分結果為零。

合二為一,此第二類曲面積分結果為零。

第二類曲面積分、高斯公式

5樓:匿名使用者

這個是典型的運用高斯公式進行求解的題目,在運用高斯公式時,必須保證積分曲面是乙個閉合曲面,並且曲面方向必須是向外側的。如果不是閉合曲面應該進行補充處理,如果不是外側,應新增負號。然後pqr分別對xyz求導後相加,進行體積分,一般利用柱座標或特殊形狀的體積公式就可以得到最後結果。

這道題的積分曲面是半球面上側,方向為正方向,但是應該補充z=0,方向向下的面進行閉合曲面補充。具體過程如下:

不懂可追問。

乙個題目,利用高斯公式計算曲面積分

6樓:匿名使用者

那個積分區域是指整個球面的下半部分:z ≤ 0。(注意不是球體),所以是空心圓。

由方程z = 1 - x² -y²)可以看出,而上半部分就是z = 1 - x² -y²),z ≥ 0

而下半球面的上側,可以想象你站在乙個碗上面,就是上側的方向了。

當替這個下半球面補上z ≤ 0這個面,相當於補上方向朝下的天花板。這個空間的方向都指向內測。

外側的話,考慮一塊圓球磁鐵,若磁鐵是n極的話,所有磁線的方向由磁鐵中心指向外面。

所以下半圓球的外側,即下側方向,就是指上側反轉180°的另乙個面,就像燈光從圓球裡面射出來就是例子了。上側的話,補的面不是天花板,而是地板了,補z ≥ 0這個面,方向朝上,所以整個封閉空間都指向外側。就符合運用高斯公式的條件。

利用高斯公式求解第二類曲面積分的題目

7樓:矯韋經思

由高斯公式:

被積項是(2xydydz+yzdzdx-z^2dxdy)=∫2y-z)dxdydz

2∫∫∫ydxdydz-∫∫zdxdydz=2∫∫∫ydxdydz-∫∫zdxdydz(對稱性,第1個積分0。第2個積分用截面法)=-0,1)zdz∫∫dxdy-∫(1,√2)zdz∫∫dxdy=-π0,1)z^3dz+∫(1,√2)z(2-z^2)dz]後面很簡單,自己試試?

利用高斯公式求解第二類曲面積分的題目

8樓:網友

由高斯公式:

被積項是(2xydydz+yzdzdx-z^2dxdy)=∫2y-z)dxdydz

2∫∫∫ydxdydz-∫∫zdxdydz=2∫∫∫ydxdydz-∫∫zdxdydz (對稱性,第1個積分0。第2個積分用截面法)

∫(0,1)zdz∫∫dxdy-∫(1,√2)zdz∫∫dxdy=-π0,1)z^3dz+∫(1,√2)z(2-z^2)dz]後面很簡單,自己試試?

一道利用高斯公式求解第二類曲面積分的題目

9樓:匿名使用者

解:令p=2x,q=yz,r=-z²

p/αx=2,αq/αy=z,αr/αz=-2z∴根據高斯公式得。

原式=∫∫p/αx+αq/αy+αr/αz)dxdydz (v是s圍城的空間區域)

∫∫2-z)dxdydz

<0,2π>dθ∫<0,1>rdr∫(2-z)dz (應用柱面座標變換)

2π∫<0,1>[2r√(2-r²)-r-2r²+r³]dr=2π[(2/3)(2-r²)^3/2)-r²/2-(2/3)r³+r^4/4]│<0,1>

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