计算第二型曲面积分ydz^dx+(z+1)dx^dy,,其中为圆柱面x^2+y^2=4被平面x+z=2和z=0所截部分的外侧 10
Σ = Σ1(左侧) + Σ2(右侧)、作zx面上的积分
Σ1:y ≤ 0、y = - √(4 - x^2)
Σ2:y ≥ 0、y = √(4 - x^2)
0 ≤ z ≤ 4
∫∫Σ (- z - 1) dxdy = 0
∫∫Σ1 ydzdx = ∫∫Σ1 - √(4 - x^2)dzdx,左侧
= - ∫∫D1 - √(4 - x^2) dzdx = ∫∫D1 √(4 - x^2) dzdx
= ∫(- 2→2) dx ∫(0→2 - x) √(4 - x^2) dz = 4π
∫∫Σ2 ydzdx = ∫∫Σ1 √(4 - x^2) dzdx,右侧
= ∫∫D2 √(4 - x^2) dzdx
= ∫(- 2→2) dx ∫(0→2 - x) √(4 - x^2) dz = 4π
于是IΣ = 4π + 4π = 8π
扩展资料
第二类曲面积分。
如果曲面的bai外法向和对应坐标轴的正向一致du,则第二类曲面积分转为重积zhi分时取正号,否则负号。
具体到图中问题,由积分微元dxdy可知需要考察的是与z轴正向的关系(同理,∫∫dydz则考虑与x轴正向的关系),题中指明曲面是下侧,其法向如图中向下箭头所示,显然与z的正方向相反,于是结果取负号。
平面Σbai1:z + x = 2,取上侧
和平面Σ2:z = 0,取下侧du,围成封闭立zhi体的外侧
∫∫Σ0 ydzdx - (z + 1)dxdy
= ∫∫∫Ω (1 - 1 - 0) dxdydz = 0
∫∫Σ1 ydzdx - (z + 1)dxdy = ∫∫Σ1 (- z - 1)dxdy,上侧
= - ∫∫D (2 - x + 1) dxdy = - 3∫∫D dxdy + 0 = - 12π
∫∫ Σ2 ydzdx - (z + 1)dxdy = ∫∫Σ2 (- z - 1)dxdy,下侧
= - ∫∫D (- 0 - 1) dxdy = ∫∫D dxdy = π * 2^2 = 4π
IΣ + IΣ1 + IΣ2 = IΣ0
IΣ + (- 12π) + (4π) = 0
于是IΣ = 8π
扩展资料
(1)对弧长的曲线积分 (第一类曲线积分)
(2)对坐标轴的曲线积分(第二类曲线积分)
两种曲线积分的区别主要在于积分元素的差别;对弧长的曲线积分的积分元素是弧长元素ds;例如:对L的曲线积分∫f(x,y)*ds 。对坐标轴的曲线积分的积分元素是坐标元素dx或dy;
例如:对L’的曲线积分∫P(x,y)dx+Q(x,y)dy。但是对弧长的曲线积分由于有物理意义,通常说来都是正的,而对坐标轴的曲线积分可以根据路径的不同而取得不同的符号