利用高斯公式计算曲面积分!急!急!急! 100
分别对x、y、z求偏导数后转化为一个三重积分后有,3∫∫∫ydxdydz 积分域为实心立方体。 到此可以直接用直角坐标积分这个三重积分得出结果。但是本人这里使用一个对称技巧。
3∫∫∫ydxdydz=3∫∫∫[(y-1/2)+1/2] dxdydz =3∫∫∫(y-1/2) dxdydz +3∫∫∫(1/2) dxdydz =0 + 3∫∫∫(1/2) dxdydz =(3/2)×1 =3/2(1为这个单位立方体体积。
注意∫∫∫(y-1/2) dxdydz 因为这个立方体关于平面y-1/2=0对称,且y-1/2=0为奇次方,所以积分值为0)。
扩展资料:
高斯公式介绍:
1、基本概念:
首先,我们来看一下什么是高斯公式。
有一个定理如下:
设空间闭区域Ω是由分片光滑的闭曲面Σ所围成,函数P(x,y,z)、Q(x,y,z)、R(x,y,z)在Ω上具有一阶连续偏导数,则有
这里Σ是Ω的整个边界曲面的外侧,cos α、cos β、cosγ 是Σ在点(x,y,z)处的法向量的方向余弦。其中的两个公式均叫做高斯公式。
2. 应用:
在计算曲面积分时,可以利用高斯公式把曲面积分化成三重积分。
在应用时需要注意定理的适用条件。定理中有三个关键词:围成、具有一阶连续偏导数、外侧。在使用时,注意以下几点:
(1)先看看积分域是不是一个闭区域,如果不是,那么就需要补个面(一般是平面)。
(2)注意闭区域(无论是否是补面之后形成的)内是否在∂P/∂x、∂Q/∂y和∂R/∂z处连续(即奇点),如果是奇点,还需要用补面来把奇点去掉。
(3)注意题目给定曲面的侧,到底是内侧还是外侧。
下图可以简明地列出这几个点:
补面①一般是补平面,补面②一般是球面、椭球面、半球面、半椭球面等。灵活运用就可以了。
2024-04-02 广告