計算x 2 y 2)dS,其中為球面x 2 y 2 z 2 a 2計算曲面積分

2021-04-19 18:38:59 字數 1317 閱讀 6653

1樓:匿名使用者

z=±√aa-xx-yy,

z'x=±(-x/√aa-xx-yy),

z'y=±(-y/√aa-xx-yy),

ds=√1+(z'x)^2+(z'y)^2dxdy=adxdy√aa-xx-yyyy,

∑在xoy面的投影區域d是xx+yy《aa,原式=∫∫〔內∑容上半球面〕…+∫∫〔∑下半球面〕…化成d上的二重積分並用極座標計算得到

=2a∫〔0到2π〕dt∫〔0到a〕【rrr/√aa-rr】dr=2aπ∫〔0到a〕【(aa-rr-aa)/√aa-rr】d(aa-rr)

=2aπ∫〔0到a〕【(√aa-rr)-aa/√aa-rr】d(aa-rr)

=2aπ【-(2/3)aaa+2aaa】

=8aaaaπ/3。

計算曲面積分 ∫∫(x^2+y^2+z^2)^-0.5ds,其中 ∑是球面x^2+y^2+z^2=a^2(z>0)

2樓:匿名使用者

∫∫(x^2+y^2+z^2)^-0.5ds=∫∫ads

=a*(2πa²)

=2πa³

曲面積分可以用曲面方程化簡被積函式;被積函式為內1,積分結果為曲面面積;球表容面積為4πa²,本題由於z>0,因此只是半個球,所以是2πa²

計算曲面積分∫∫∑[ds/z],其中∑是球面x^2+y^2+z^2=a^2被平面z=h(0<h<a)截出的頂部

3樓:匿名使用者

球面方程寫為:z=√(a²-x²-y²)

∂z/∂x=-x/√(a²-x²-y²),∂z/∂y=-y/√(a²-x²-y²)

ds=√(1+(∂z/∂x)²+(∂z/∂y)²)dxdy

=√[a²/(a²-x²-y²)] dxdy

=a/√(a²-x²-y²) dxdy

則∫62616964757a686964616fe59b9ee7ad9431333330353539∫ (1/z) ds

=∫∫ 1/(a²-x²-y²) dxdy

用極座標

=∫∫ r/(a²-r²) drdθ

=∫[0→2π]dθ∫[0→√(a²-h²)] r/(a²-r²) dr

=2π∫[0→√(a²-h²)] r/(a²-r²) dr

=π∫[0→√(a²-h²)] 1/(a²-r²) d(r²)

=-2πln|a²-r²| [0→√(a²-h²)]

=2π(lna²-lnh²)

=4πln(a/h)

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