設球面 x 2 y 2 z 2 1,則曲面積分x y z 1 2dS

2021-08-29 13:56:19 字數 3019 閱讀 3862

1樓:丘冷萱

用曲面方程來化簡被積函式

∫∫(x+y+z+1)^2ds

=∫∫1ds

被積函式為1,積分結果為曲面面積,也就是一個球面面積4πr²,本題結果為4π

希望可以幫到你,不明白可以追問,如果解決了問題,請點下面的"選為滿意回答"按鈕,謝謝。

2樓:匿名使用者

解:∵x²+y²+z²=1 ==>z=±√(1-x²-y²)

令s1:z=√(1-x²-y²),s2:z=-√(1-x²-y²)。則s1和s2在xoy平面上的投影都是圓s:x²+y²=1

∴球面∑=s1+s2

∵αz/αx=±(-x/√(1-x²-y²)),αz/αy=±(-y/√(1-x²-y²))

∴ds=√(1+(αz/αx)²+(αz/αx)²)dxdy=dxdy/√(1-x²-y²)

故∫∫<∑>(x+y+z+1)²ds=∫∫(x+y+z+1)²ds+∫∫(x+y+z+1)²ds

=∫∫(x+y+√(1-x²-y²)+1)²dxdy/√(1-x²-y²)+∫∫(x+y-√(1-x²-y²)+1)²dxdy/√(1-x²-y²)

=∫∫[(x+y+√(1-x²-y²)+1)²+(x+y-√(1-x²-y²)+1)²]dxdy/√(1-x²-y²)

=4∫∫(xy+x+y+1)dxdy/√(1-x²-y²)

=4∫<0,2π>dθ∫<0,1>[r²sinθcosθ+r(sinθ+cosθ)+1]rdr/√(1-r²) (作極座標變換)

=4∫<0,2π>[sin(2θ)/3+π(sinθ+cosθ)/4+1]dθ (中間運算省約)

=4*(2π)

=8π。

求大神啊!!!!!!高等數學問題:設∑為球面x^2+y^2+z^2=1,則對面積的曲面積分∫∫(x^2+y^2+z^2)ds=?

3樓:匿名使用者

。。。樓主你想複雜了吧。

在球面上有

1 = x^2+y^2+z^2

因而積分項就是1

積分結果就是球面面積。4*pi

4*3.141592653…

設∑是球面x^2+y^2+z^2=4,則曲面積分∮∫(x^2+y^2+z^2)ds=

4樓:武大

高數曲面積分 ,設∑是球面x^2+y^2+z^2=a^2,則曲面積分(x+y+z)^2ds=?

原式=∫∫(x²+y²+z²+2xy+2yz+2xz)ds=∫∫(x²+y²+z²)ds+∫∫2xyds+ ∫∫2yz ds+∫∫ 2xzds

=∫∫a ²ds +0+0+0

=a² •4πa²

=4πa^4

注:1、∫∫(x²+y²+z²)ds=∫∫a ²ds (利用曲面積分可將曲面方程代入)

2、∫∫2xyds+ ∫∫2yz ds+∫∫ 2xzds=0+0+0 (利用曲面積分的對稱性)

5樓:

∫∫4.2/(4-x^2-y^2)^1/2dxdy這一步應該找到積分割槽域,就是球面在xoy平面的投影,即x^2+y^2=4.

用極座標令x=rcosθ,y=rsinθ則-π≤θ≤π,0≤r≤2,dxdy=rdrdθ,代入積分就可以。

而在球面x^2+y^2+z^2=4,顯然有x^2+y^2+z^2=4成立,故∫∫(x^2+y^2+z^2)ds=∫∫4ds。因為積分是在球面上進行的,而不是在求面所包含的區域內進行。

6樓:榆錢一枚

直接代入原式等於4倍的球的表面積,即64π。

7樓:匿名使用者

極座標x=rcosθ

y=rsinθ

z=zdxdydz=rdrdθdz

球座標x=rsinθcosφ

y=rsinθsinφ

z=rcosθ

dxdydz=r^2sinθdrdθdφ

設∑為上半球面x^2+y^2+z^2=1(z>=0)則對面積的曲面積分∫∫ds=?

8樓:匿名使用者

同學,這個被積來

函式為1呀,

那麼結源果就是相當於求上半球面的面積了。

球體的面積公式是什麼?

是4π*r的平方。

只有上半球面,而半徑r=1,於是結果是2π了。

你用1l的方法得出的結果也是一樣的,不過就會繁雜很多!

要理解曲面積分的本質哪,不能見題目就套公式!@

9樓:麼辛麼

先化成∫∫(x^2+y^2)/(1-x^2-y^2)

就把他投影到xoy平面上在利用極座標運算

高數曲面積分 ,設∑是球面x^2+y^2+z^2=a^2,則曲面積分(x+y+z)^2ds=?

10樓:夢色十年

4πa^4。

原式=∫∫

(x²+y²+z²+2xy+2yz+2xz)ds=∫∫(x²+y²+z²)ds+∫∫2xyds+ ∫∫2yz ds+∫∫ 2xzds

=∫∫a ²ds +0+0+0

=a² •4πa²

=4πa^4

注:1、∫∫(x²+y²+z²)ds=∫∫a ²ds (利用曲面積分可將曲面方程代入)

2、∫∫2xyds+ ∫∫2yz ds+∫∫ 2xzds=0+0+0 (利用曲面積分的對稱性)

11樓:匿名使用者

^高數曲面積分 ,設∑是球面x^2+y^2+z^2=a^2,則曲面積分(x+y+z)^2ds=?

原式=∫∫(x²+y²+z²+2xy+2yz+2xz)ds=∫∫(x²+y²+z²)ds+∫∫2xyds+ ∫∫2yz ds+∫∫ 2xzds

=∫∫a ²ds +0+0+0

=a² •4πa²

=4πa^4

注:1、∫∫(x²+y²+z²)ds=∫∫a ²ds (利用曲面積分可將曲面方程代入)

2、∫∫2xyds+ ∫∫2yz ds+∫∫ 2xzds=0+0+0 (利用曲面積分的對稱性)

高數曲面積分x y z ds,其中為球面x 2 y 2 z 2 a 2在第一卦限中的部分

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