计算三重积分∫∫∫zdxdydz,Ω由x^2+y^2+z^2=4与z=1/3(x^2+y^2)所围的闭区域

 我来答
sjh5551
高粉答主

2022-12-01 · 醉心答题,欢迎关注
知道大有可为答主
回答量:3.8万
采纳率:63%
帮助的人:8097万
展开全部
联立解 x^2+y^2+z^2 = 4 与 z = (1/3)(x^2+y^2) 得交线 x^2+y^2 = 3, z = 1.
取球坐标,x = rsinφcosθ, x = rsinφsinθ, z = rcosφ,
则 x^2+y^2+z^2 = 4 变为 r = 2 ;
z = (1/3)(x^2+y^2) 变为 r = 3cosφ/(sinφ)^2, 则
∫∫∫zdxdydz
= ∫<0, π/6>dφ∫<0, 2π>dθ∫<0, 2>rcosφ r^2sinφ dr
+ ∫<π/6, π/2>dφ∫<0, 2π>dθ∫<0, 3cosφ/(sinφ)^2>rcosφ r^2sinφ dr
= 2π∫<0, π/6>cosφsinφdφ∫<0, 2>r^3dr
+ 2π∫<π/6, π/2>cosφsinφdφ∫<0, 3cosφ/(sinφ)^2>r^3dr
= (π/2)∫<0, π/6>16cosφsinφdφ + (π/2)∫<π/6, π/2>81[(cosφ)^5/(sinφ)^7]dφ
= 4π[(sinφ)^2]<0, π/6> + (81π/2)∫<π/6, π/2>[(cosφ)^4/(sinφ)^7]dsinφ
= π + (81π/2)∫<π/6, π/2>[(cosφ)^4/(sinφ)^7]dsinφ
= π + (81π/2)∫<π/6, π/2>[1-(sinφ)^2]^2/(sinφ)^7]dsinφ
= π + (81π/2)∫<π/6, π/2>[1/(sinφ)^7-2/(sinφ)^5+1/(sinφ)^3]dsinφ
= π + (81π/2)[-1/{6(sinφ)^6} + 1/{2(sinφ)^4} - 1/{2(sinφ)^2}]<π/6, π/2>
= π + (81π/2)[-1/6 + 1/2 - 1/2 + 32/3 - 8 + 2 ]<π/6, π/2>
= π + 729π/4 = 733π/4
已赞过 已踩过<
你对这个回答的评价是?
评论 收起
推荐律师服务: 若未解决您的问题,请您详细描述您的问题,通过百度律临进行免费专业咨询

为你推荐:

下载百度知道APP,抢鲜体验
使用百度知道APP,立即抢鲜体验。你的手机镜头里或许有别人想知道的答案。
扫描二维码下载
×

类别

我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。

说明

0/200

提交
取消

辅 助

模 式