设S是上半球面z=√a^2-x^2-y^2的上侧(a>0),计算曲面积分,
首先积分曲面关于xoz,yoz平面都是对称的,而被积函数(x+y)分别是关于x,y的奇函数,所以∫∫(x+y)=0,原积分=∫∫zds,而(z'x)^2+(z'y)^2+1=x^2/z^2+y^2/z^2+1=a^2/z^2,所以积分=∫∫azdxdy/z=a∫∫dxdy=πa^3
求曲面z=xy/a被柱面x+y=a所割下部分的面积A.z/x=y/a;z/y=x/a,积分域Dxy:圆心在原点,半径r=a的园.A=[Dxy]∫∫√[1+(z/x)+(z/y)]dxdx=[Dxy]∫∫√[1+(x+y)/a]dxdy=[Dxy](1/a)∫∫√(a+x+y)dxdy为便于计算,换
既然是上半球面,那么Z>=0.教材上的式子由于有根号的限制,可以满足条件.但是你写的那个方程,是整个球面方程,包括了Z<0的部分
扩展资料
对坐标的曲线积分的计算方法:
(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)。
把上半球面z=√(1-x^2-y^2)投影到xoy平面上,得圆x^2+y^2=1,利用极坐标,
原积分=∫(sinθ)^3dθ∫r^4dr(r积分限0到1,θ积分限0到2π),∫r^4dr=1/5,∫(sinθ)^3dθ
=-∫(sinθ)^2dcosθ=∫[(cosθ)^2-1]dcosθ=(cosθ)^3/3-cosθ=0,
所以积分=0其实本题可利用对称性,由于积分曲面关于x轴对称,而被积函数是关于y奇函数,所以积分=0
被积曲面方程z=(a^2-x^2-y^2)^(1/2),则z'x=-2x/2(a^2-x^2-y^2)^(1/2)
=-x/z,同理z'y=-y/z,所以[1+(z'x)^2+(z'y)^2]^(1/2)=(1+x^2/z^2+y^2/z^2)^(1/2)=a/z,
所以积分=∫∫z[1+(z'x)^2+(z'y)^2]^(1/2)dz=a∫∫dxdy,而∫∫dxdy等于被积曲面在xoy平面上投影的面积,将两方程联立,得x^2+y^2=a^2/2
即投影圆半径的平方=a^2/2,面积=πa^2/2,所以原积分=πa^3/2
扩展资料
计算∫根号(2y^2+z^2)ds,其中L为球面X^2+Y^2+Z^2=3与平面X=Y相交的圆周
X^2+Y^2+Z^2=3与x=y相交的圆周为一个球大圆,
且方程满足:2y^2+z^2=3,(只需将x=y代入球方程即可)
第一类曲线积分可以用曲线方程化简被积函数
因此原式=∫√3ds
=√3∫1ds
被积函数为1,积分结果是曲线弧长,即球大圆的周长
=√3*2π*√3
=6π