数学高手帮帮忙吧,高斯公式计算曲面积分……如何算?!!题目如下……算了N久啊

作者&投稿:贯怕 (联系方式在网页底部的电邮联系)
用高斯公式也没有变简单啊,算不出来,这题怎么做啊?~


P(x,y,z)、Q(x,y,z)、R(x,y,z)分别是在Ω上连续的三个函数,一般原题会给出。

解:∵在高斯公式中,令P=xz,Q=R=0。则αP/αx=z,αQ/αy=αR/αz=0
∴由高斯公式得 ∫∫<Σ>xzdydz+∫∫<S>xzdydz=∫∫∫<V>(αP/αx+αQ/αy+αR/αz)dxdydz
(S表示xy平面上的圆域:x²+y²=1,V表示Σ+S的封闭半球体)
=∫∫∫<V>zdxdydz
=∫<0,2π>dθ∫<0,1>rdr∫<0,√(R²-r²)>zdz
(做柱面坐标变换)
=2π∫<0,1>[(R²-r²)/2]rdr
=π(R^4/2-R^4/4)
=πR^4/4
∵∫∫<S>xzdydz=0 (S圆域在yz平面上的投影区域是一条线段,则此积分等于零)
∴ ∫∫<Σ>xzdydz=∫∫∫<V>(αP/αx+αQ/αy+αR/αz)dxdydz-∫∫<S>xzdydz
=πR^4/4-0
=πR^4/4。

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