第一类曲面积分 (2)

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曲线积分与曲面积分的计算

曲线积分与曲面积分的计算

第21章

曲线积分和曲面积分的计算

教学目的: 教学重点和难点:

§ 1第一类曲线积分的计算

设函数_/a ,y,z)在滑腻曲线/上有槪念且持续,/的方程为

z = z(t)

则“(3比)& = J:/[兀⑴,M),乙(01F ⑴+严⑴+乙'"/)〃 »

特别地,若是曲线/为一条滑腻的平面曲线,它的方程为y = 0(x),(a

例:设/是半圆周 x = a cost, y = asint, OS/S/r 。求 (x 2 + y 2 )ds »

例:设/是曲线b =4x±从点0(0,0)到点A(l,2)的一段,计算第一类曲线积分[yds . 例:计算积分[xv/5 ,英中/是球面,+),2+?2=“2被平而x+y + z = 0截得的圆周。

例:求/=J(x + y)c/s,此处/为连接三点O (0,0), A(l,0), B(l,l)的直线段。

§ 2第一类曲面积分的计算

一曲面的面积

(1) 设有一曲而块S,它的方程为z = /(x,y)。/(x,y)具有对x 和y 的持续偏导数,

即此曲而是滑腻的,且其在XY 平而上的投影为可求面积的。则该曲而块的面积为 S 叮阿 + 代 dxdy

x = x(u,v)

(2)若曲而的方程为< y = y(“,“),令E = X; + K + Z:,F = x

x v + y u y v + gj ,

u

Z = Z(u.v)

G = Xy + y; + Zy 9

则该曲面块的面积为S = JJ J EG - F,di小。

V

例:求球而X2 + y2 + Z2= a2含在柱而X2 + y2 = or (a > 0)内部的而积。

曲线积分与曲面积分重点总结+例题

曲线积分与曲面积分重点总结+例题

第十章曲线积分与曲面积分

【教学目标与要求】

1.理解两类曲线积分的概念,了解两类曲线积分的性质及两类曲线积分的关系。

2.掌握计算两类曲线积分的方法.

3.熟练掌握格林公式并会运用平面曲线积分与路径无关的条件,会求全微分的原函数.

4.了解第一类曲面积分的概念、性质,掌握计算第一类曲面积分的方法。

【教学重点】

1。两类曲线积分的计算方法;

2。格林公式及其应用;

3。第一类曲面积分的计算方法;

【教学难点】

1。两类曲线积分的关系及第一类曲面积分的关系;

2.对坐标的曲线积分与对坐标的曲面积分的计算;

3。应用格林公式计算对坐标的曲线积分;

6.两类曲线积分的计算方法;

7.格林公式及其应用格林公式计算对坐标的曲线积分;

【参考书】

[1]同济大学数学系.《高等数学(下)》,第五版.高等教育出版社。

[2]同济大学数学系.《高等数学学习辅导与习题选解》,第六版.高等教育出版社.[3]同济大学数学系。《高等数学习题全解指南(下)》,第六版.高等教育出版社

§11.1 对弧长的曲线积分

一、对弧长的曲线积分的概念与性质

曲线形构件的质量:

设一曲线形构件所占的位置在xOy面内的一段曲线弧L上,已知曲线形构件在点(x,y)处的线密度为μ(x,y)。求曲线形构件的质量.

把曲线分成n小段,∆s1,∆s2,⋅⋅⋅,∆s n(∆s i也表示弧长);

任取(ξi,ηi)∈∆s i,得第i小段质量的近似值μ(ξi,ηi)∆s i;

整个物质曲线的质量近似为;

令λ=max{∆s1,∆s2,⋅⋅⋅,∆s n}→0,则整个物质曲线的质量为

.

这种和的极限在研究其它问题时也会遇到。

高等数学 曲线积分和曲面积分 (10.2.2)--第二类曲线积分和第二类曲面积分

高等数学  曲线积分和曲面积分  (10.2.2)--第二类曲线积分和第二类曲面积分

习题10.2

1. 把下列第二类曲线积分化为第一类曲线积分.

(1) 2d d C

x y x x y -⎰, 其中C 为曲线3y x =上从点(1,1)--到点(1,1)的弧段; (2) d d d L

P x Q y R z ++⎰

, 其中L 为曲线32===t z t y t x ,,上相应于参数t 从0变到1

的弧段.

2. 计算曲线积分

22()d d OA

x y x xy y -+⎰

,其中O 为坐标原点,点A 的坐标为(1,1):

(1) OA 为直线段x y =; (2) OA 为抛物线段2=x y ; (3) OA 为0=y ,1=x 的折线段. 3. 计算下列第二类曲线积分:

(1)

d d ||||C x y

x y ++⎰,其中C 为1||y x =-上从点(1,0)经点(0,1)到点(1,0)-的折线段;

(2) d d C y x x y +⎰, 其中C 为⎩

⎨⎧==t a y t a x sin ,cos π:04t ⎛

⎫→ ⎪⎝⎭; (3) 222()d 2d d L

y z x yz y x z -+-⎰, 其中L 为⎪⎩

⎪⎨⎧===32

t z t y t x ,,(:01)t →.

(4) ()d ()d ()d L z y x x z y y x z -+-+-⎰, 其中L 为椭圆221,

2,x y x y z ⎧+=⎨-+=⎩

且从z 轴正向

看去, L 取顺时针方向.

4. 计算下列变力F 在质点沿指定曲线移动过程中所作的功.

(1) ),(2xy y x -=F , 沿平面曲线34

微积分(二)_9 曲线积分和曲面积分:第一类曲线积分与第二类曲线积分_

微积分(二)_9 曲线积分和曲面积分:第一类曲线积分与第二类曲线积分_

第一类曲线积分的计算法

22(,)[(),()]()()d L

f x y d l f x t y t x t y t t

β

α

''=

+⎰

⎰二、第一类曲线积分的计算法

基本思路:计算定积分

转化

若L 为平面曲线,其参数方程为

则曲线的弧微分

求曲线积分

且有一阶连续偏导数,(),()x t y t dl =

22()()x t y t dt

''+由第一类曲线积分的定义,导出如下的计算公式

说明:上述定积分的积分下限必须

为保证的非负性,dl 如果方程为极坐标形式:()(),

L ρ

ρθαθβ=≤≤则

(,)d L

f x y l

⎰(()cos ,()sin )

f β

α

ρθθρθθ=⎰2

2

()()d ρθρθθ

'+22(,)[(),()]()()d L

f x y d l f x t y t x t y t t

β

α

''=

+⎰

⎰不小于积分上限.

如果曲线L 的方程为

则有

(,)d L

f x y l ⎰

2

1()d y x x

'+(,())

b a

f x y x =

若L 为空间曲线,其参数方程为

:(),(),()

L x x t y y t z z t ===此时,第一类曲线积分

(,,)d L

f x y z l

⎰22

2

()()()d x t y t z t t '''++

((),(),())

f x t y t z t βα

=⎰()

t αβ≤≤且有一阶连续偏导数,(),(),()x t y t z t dl =

2

2

2

()()()x t y t z t dt

'''++则曲线的弧微分

若L 由一般方程给出

12

(,,)0(,,)0x y z x y z ϕϕ=⎧⎨=⎩(,)(,)

第二章第二节第一型曲面积分doc

第二章第二节第一型曲面积分doc

第18 章 曲面积分

第二节 第一类型曲面积分

1、 第一类型曲面积分的定义

问题:设∑是3

R 中一张有面积

的曲面,∑上按面密度)(p ρρ=分布

着某种物质,问如何求出分布在∑上物质的总质量?

沿用以前用过的作法,将∑分成若干小块n S S S ,,,21 ,并在每一小块i S 上任意取定一点i p ,这时小块i S 上的质量)()(i i i S p m σρ≈,

n i ,,2,1 =。

于是曲面片∑上的质量就近似地等于

)

()(1

i i

n

i S p

σρ∑= 。

当我们把曲面片∑无限细分时,上面的和式的极限就可以定义

为展布在曲面片∑上物质的质量M ,即

)

()(lim

1

i i

n

i S p

M σρ∑==。

以上的实例引导出下面的第一类型曲面积分的定义。

定义18.2 设∑是3

R 中一张可求面积的曲面片,f 是定义在∑上的函数,分割T 把∑分成若干更小的曲面片n S S S ,,,21 。定义分割T 的宽度为

},,2,1,max{||||n i diamS T i ==,

在每一小片i S 上任意取定一点i p ,如果和数

)

()(1

i i n

i S p f σ∑

=

当0||||→T 时有有限的极限,并且其极限值不依赖于分割及点

i

p 在i

S

上的选择,那么称这个极限值为函数f 沿曲面∑的第一型曲面积分,记作σ

d f ⎰

,或dS

f ⎰⎰

2、 第一类型曲面积分的计算公式

由曲面面积元素的表达式

dudv r r d v u ||||⨯=σ,

或从定义出发,求出右端的极限,便可得出第一型曲面积分的计算公式:

(1) 设正则曲面∑有参数向量

wjzh 二、三重积分、第一类曲线、曲面积分的应用

wjzh 二、三重积分、第一类曲线、曲面积分的应用

L x ds , L y ds L ds L ds
曲面块的质心:

x dS y dS z dS

dS

,

dS

,

dS
平面薄片:
Ix
空间立体:
Ix Iy
关于积分应用
1、平面图形的面积
2、空间立体的体积
A
d
D
V f ( x , y )d
D
V
dv

3、曲面的面积
曲面 z=f(x,y)在 xoy 面的投影区域为D
A 1 f x f y d
2 2 D
A
dS
4、质量
1

1

2

4
2
2


xdydz ydzdx zdxdy (x y z )
2 2 2 3
2
1
1
故由Gauss 公式
2


1 2



1 2
0

1 2
在 2 上 z 0

2
Pdydz 0
2

Qdzdx 0

第一类曲面积分的计算

第一类曲面积分的计算

§21.2 第一类曲面积分的计算
一、曲面的面积 例1 求球面
x2 + y2 + z 2 + a2
含在柱面 x 2 + y 2 = ax(a > 0) 内部的面积 S 。
例2 求以 R 为半径的球面面积 S ,此球的方程为
x = R cosθ cos π ≤ θ ≤ π ,0 ≤ < 2π y = R cosθ sin , 2 2 z = R sin θ
二、化第一类曲面积分的二重积分 例3 计算
∫∫ ( x, y, z )dS
S
S , 是球面 x 2 + y 2 + z 2 = a 2 , z ≥ 0
例4 计算积分
∫∫ zdS ,其中 S 为螺旋面的一部分
S
例5 求一均匀球壳(密度 ρ 为常数)对不在该球壳 上的一质点 M(质量为1)Fra Baidu bibliotek引力。
x = u cos v y = u sin v , (0 ≤ u ≤ a,0 ≤ v ≤ 2π ) z=v

高数第十一章曲线积分与曲面积分 (2)

高数第十一章曲线积分与曲面积分 (2)
2
1
原式 0 1 1.
问题:被积函数相同,起点和终点也相同,但 路径不同而积分结果相同.
18
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第十一章
曲线积分与曲面积分
例4 计算 x 3dx 3 y 2 zdy x 2 ydz, 其中为从点

A(3,2,1)到点O(0,0, 0)的直线段AO.
A(1, 1)
4 2 y dy . 1 5
1 4
13
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第十一章
曲线积分与曲面积分
例2 计算

L
y dx, 其中L为
2
(1) 半径为 a、圆心为原点、按逆时针方向绕行 的上半圆周; ( 2) 从点 A(a ,0) 沿 x 轴到点 B( a ,0) 的直线段.
原式 ( 2 y 2 y 2 y y 4 )dy
0 1
A(1,0 )
5 y 4 dx 1. 0
1
( 3 ) 原式 OA 2 xydx x dy
2
B (1,1)
AB 2 xydx x 2 dy
A(1,0 )
17
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第十一章
曲线积分与曲面积分
2
( 2) L : y 0,
x 从 a 变到 a,
原式 0dx 0.

数学分析第二十一章课件曲线积分与曲面积分

数学分析第二十一章课件曲线积分与曲面积分

k f(x ,y ,z )d s k f(x ,y ,z )d s
» A B
» A B
(4) f( x ,y ,z ) d s f( x ,y ,z ) d s f( x ,y ,z ) d s
» A B
» A C
C » B
2020/6/1
例1
设L 是椭圆
x2 a2
y b
2
在2 第1 一象限部分,
(1) » A Bf(x ,y ,z)d sB » Af(x ,y ,z)d s
(2)
[ f ( x , y , z ) g ( x , y , z ) ] d s f ( x , y , z ) d s g ( x , y , z ) d s
» A B
» A B
» A B
(3)
40 2
2
ab a2 abb2 3 ab
2020/6/1
例2 计算 I ,x2d其s 中L为球面 L
x2y2z2 a2
被平面 xy所z截0得的圆周.
解:
x2ds y2ds z2ds
L
L
L
x2ds1 (x2y2z2)ds
L
3L
a2
ds 2a3
3L 3
2020/6/1
定义 21.2
设 S是空间光滑曲面 zzx,y,(x,y) D xy,f (x,y,z)是定

大学高数第二册公式整理

大学高数第二册公式整理


lim n un
0
(2)求级数的收敛域:


数化为
an
xn
形式
n1
则收敛半径 R lim an1
n an
收敛点为 x=0
12.常用的幂函数的展开式
sin
x
n1
1 n1
x 2n1
2n 1!
1
1n xn
x 1 n0
e x xn
n0 n!
dy gxhx
13.(1)一阶微分方程: dx
(3)三重坐标的球坐标公式:
f x, y, zdxdydz r 2 sinf r sin cos,r sin sin,r cosdddr
6.二重积分和三重积分的对称性
(1)二重积分 I f x, ydxdy 如果 f x, y关于变量 x(或 y)是奇
D
函数,D 关于 y(或 x)轴对称,则 I =0
1. 方向导数与梯度
方向导数: f f cos f cos
l x
y
cos,cos 是l的方向余弦



g r a d fx,
y
f x
,
f y
2.(1)曲线的切线与法平面
x xt
设曲
线方程:
y
yt
z zt
则切线方程:
x x0

高等数学第十一章习题课(二)曲面积分

高等数学第十一章习题课(二)曲面积分
注意公式使用条件 (2) 利用高斯公式 添加辅助面的技巧
(辅助面一般取平行坐标面的平面)
(3) 两类曲面积分的转化
例1

计算
I [ f ( x , y, z ) x ]dydz [ 2 f ( x , y, z ) y]dzdx [ f ( x , y, z ) z ]dxdy, 其中 f ( x , y, z ) 为连续函数, 为平面 x y z 1在第四卦限部分的上侧. z 解 利用两类曲面积分之间的关系 1
曲面积分的计算法
1. 基本方法
第一类( 对面积 ) 曲面积分 第二类( 对坐标 )
转化
二重积分
(1) 统一积分变量 — 代入曲面方程
第一类: 始终非负 (2) 积分元素投影 第二类: 有向投影
(3) 确定二重积分域
— 把曲面积分域投影到相关坐标面
2. 基本技巧 (1) 利用对称性及重心公式简化计算
提示: 方法1
z
B
利用对称性
o
A x
C y
3
AB AB
y d x z d y xdz x d z 3 (1 z )d z
0 1
3
方法2 利用斯托克斯公式(见第七节)
方法2 利用斯托克斯公式 设三角形区域为 , 方向向上, 则
1 3 x 1 3 y 1 3 z

2第一类曲面积分的计算 - 青岛科技大学.

2第一类曲面积分的计算 - 青岛科技大学.

二、化第一类曲面积分的二重积分 例3 计算
x, y, z dS
S
S 是球面 x 2 y 2 z 2 a 2 , z 0 ,
例4 计算积分
zdS ,其中 S 为螺旋面的一部分
S
例5 求一均匀球壳(密度 为常数)对不在该球壳 上的一质点 M(质量为1)的引力。
Fra Baidu bibliotek
x u cos v y u sin v , 0 u a,0 v 2 zv
§21.2 第一类曲面积分的计算
一、曲面的面积
例1 求球面
x2 y 2 z 2 a2
含在柱面 x 2 y 2 axa 0 内部的面积 S 。
例2 求以 R 为半径的球面面积 S ,此球的方程为
x R cos cos y R cos sin , , 0 2 2 2 z R sin

数学分析 第二十一章 课件 曲线积分与曲面积分

数学分析 第二十一章 课件 曲线积分与曲面积分

1i n
f (i ,i , i ) xi .
i 1
i
i
i
i 1
i
若当 max si 0 时, 的极限存在,则称该极限为函数 f 沿有向曲线 L对x 的第二型曲线积分,记为
f ( x, y, z)dx,
L

如果在上述求和时,分别用 yi yi yi 1 或 zi xi , 便得到 f 沿L对 y 或对 z 的第二型曲线积分:
xx 参数方程: ,0 x a AB 2 y ax x

2 a 2x a3 x ax x 2 4 x ax x 2 dx 2 0 6 2 ax x
a
例2.求在力 F y, x,x y z 作用下,质点由A到B所做的功 (1) (2) 解: (1)

S
f ( x, y, z )ds f ( x(u, v), y u, v , z u, v ) EG F 2 dudv
D
5) 当S是Oxy平面上的平面块D时。第一类曲面积分就是二重积分
f ( x, y)ds f ( x, y)dxdy
S D
dS 例4 计算曲面积分 z ,其中S为球面 S
f ( , , ) s
i 1 i i i

第11讲-第一和第二型曲线积分

第11讲-第一和第二型曲线积分
第五章 曲线、曲面积分 3
第五章
曲线、曲面积分
C

f ( x, y )dl = ∫ f ( x, y ( x)) 1 + [ y ′( x)] 2 dx
b
a
如果曲线 L 的方程为参数方程 ⎨
β
⎧ x = x(t ) , t ∈ [α , β ], β ≥ α , 则 ⎩ y = y (t )
C
∫ f ( x, y)dl = ∫α f ( x(t ), y(t ) )
2 1 π ⎡ ⎤ r =r 2 ⎢ r ⋅ 2 ⋅ ⋅ + 2 ⎥ = (π r +4) 2 2 ⎣ ⎦ 2
由对称性可知, x =0,再由半圆圈 C 关于 x 轴的静力矩:
M x = ∫ y ρ ( x, y )dl = ∫ y ( x 2 + y )dl ∫ r 3 ( r cos2 θ sin θ + sin 2 θ )dθ
于是
dl =
(R sin θ )2 + ( R cos θ ) 2 dθ = Rdθ
π /2
− /2
C
∫ | y | dl = ∫ π
R sin θ Rdθ = ∫
0 −π / 2
0
−π / 2
R 2 (− sin θ )dθ + ∫
= 2R2
1 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 2

曲面积分的第一型和第二型

曲面积分的第一型和第二型

曲面积分的第一型和第二型

曲面积分是数学中一个非常重要的概念,它广泛应用于物理和

工程学中。曲面积分有两个主要类型:第一型和第二型曲面积分。本文将对这两种曲面积分进行详细的阐述和讲解。

一、第一型曲面积分

第一型曲面积分是指对于向量函数在曲面上的积分。换句话说,它是对曲面上的某个标量值函数的积分。其计算公式为:

∬S f(x,y,z) dS

其中,S表示曲面,f(x,y,z)为被积函数,dS为曲面面积元素。

在计算第一型曲面积分时,我们需要知道曲面的参数方程。通常,参数方程可以表示为:

x = g(u,v)

y = h(u,v)

z = k(u,v)

其中,u和v是曲面上的自变量,x、y和z是对应的函数值。

对曲面进行参数化之后,我们就可以将第一型曲面积分转化为

一个二重积分:

∬D f(g(u,v),h(u,v),k(u,v)) ||r_u × r_v|| du dv

其中,D表示曲面的投影区域,||r_u ×r_v||是曲面的面积元素,r_u과 r_v分别是曲面参数方程的偏导数。

值得注意的是,有些曲面的参数方程比较复杂,因此需要使用

微积分技巧对其进行简化。此外,在计算第一型曲面积分时,我

们还需要考虑曲面的方向。有时候,我们需要在某个指定方向上

计算曲面积分,这时我们需要用到曲面的法向量。如果曲面法向

量朝外,则为正方向;反之,则为负方向。

二、第二型曲面积分

第二型曲面积分是指对向量函数在曲面上的积分。也就是说,它是对曲面上的某个向量值函数的积分。其计算公式为:

∬S F · dS

其中,S表示曲面,F为被积函数,dS为曲面衡量元素。

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第一类曲面积分
第四节 对面积的曲面积分
surface integral
概念的引入 对面积的曲面积分的定义 对面积的曲面积分的计算法
对面积的曲面积分
一、概念的引入
实例 若曲面是光滑的, 它的面密度为连续函数 ( x, y, z),求它的质量.
解 第一步: 将Σ分为许多即极曲其面所微上谓小各曲的点面子处光域都滑,
积分曲面 被积函数 曲面元素
如曲面是 闭曲面,则积分号写成
2. 对面积的曲面积分的性质
若 可分为分片光滑的曲面1及 2 , 则
f ( x, y, z)dS f ( x, y, z)dS f ( x, y, z)dS
1
2
3. 对面积的曲面积分的几何意义
当f ( x, y, z) 1时,空间曲面Σ的面积:
dS
1 yx2 yz2dxdz 1 dxdz
1 x2 z z x2
xdS 0 0
1 O 1
x
对面积的曲面积分
计算 ( x3 x2 y z)dS, 其中Σ为球面
z a2 x2 y2 之位于平面 z h(0 h a)
上方的部分.
解 曲面Σ的方程

z a2 x2 y2 Σ在xOy面上的投影域
O
x
y
有 4 成立 1为第一卦限部分曲面.
1
对面积的曲面积分
积分曲面 : z x2 y2 (0 z 1)
投影域:Dxy {(x, y) | x2 y2 1, x 0, y 0}
| xyz | dS 4 xyz dS dS 1 (2x)2 (2 y)2dxdy
1
4 xy ( x2 y2 ) 1 (2x)2 (2 y)2dxdy
1. 定义
设曲面Σ是光滑的, ①
O
函数 f(x,(y,
x
iz))xy在• Σ上Dxy(
i
,
i
,
wk.baidu.com
)
y
有界. 把Σ 任意分成n小块 Si(Si同时也表示
任第n 意i f小取(块定i ,曲的i ,面点i的),作面S乘i积,④积)如,②果f设(当i点,各(i小,i ,i块)i,曲Sii面③),为并的作直Si上和径
Dxy
4 2 d
1r2 cos sin r2
1 4r2 r dr
极 坐 标
0
0
2
2 sin 2d
1r5
1 4r2 dr
0
0
u
1 5 u(u 1)2du 125 5 1
41
4
420
对面积的曲面积分
例 计算 xdS, 其中是圆柱面x2 y2 1,
平面 z x 2及z 0 所围成的空间立体的表面.
O
故 ( x y z)dS
x
y
2 ( x y 5 y)dxdy
Dxy
的二 2 (5 x)dxdy
对重 称积
Dxy
性分 2 5dxdy 125 2
Dxy
对面积的曲面积分
补充
设分片光滑的 曲面Σ关于yOz面对称,则
f ( x, y, z)dS
0,
当f ( x, y, z)为 x的奇函数
曲面Σ选好投影面, 确定投影域并写出 曲面Σ的方程, 然后算出曲面面积元素;
最后将曲面方程代入被积函数, 化为二 重积分进行计算.
例 计算 ( x y z)dS,其中为平面y z 5 被柱面 x2 y2 25 所截得的部分. z
解 曲面 : z 5 y
投影域: Dxy {(x, y) | x2 y2 25}
以dS为代表,取 ( x, y, z)有切dS平,则面,且当点在
dS的质量为: M dM曲面上( x连, y续, z)移dS动时,
切平面也连续转动. 第二步: 求和取极限
M ( x, y, z)dS
对面积的曲面积分
z : z z(x, y)
Si •
二、对面积的曲面积分的定义
(i ,i , i )
z
z
z
O
x
y
O
x
y
O
x
y
对面积的曲面积分
例 计算 xdS, 其中是圆柱面x2 y2 1,
平面 z
x
2及z
0
所围成的空间立体的表面.

1
2
3
z0 z x2
x2 y2 1
投影域 D : x2 y2 1
z
对 xdS xdxdy 0
称 1
D

xdS x 1 1dxdy 0
O
x
y
2
D
对面积的曲面积分
3 : x2 y2 1 将投影域选在 xOz面上 z
注 y 1 x2 分成左、右两片
(左右两片投影相同)
xdS xdS xdS

3
31
称 2 xdS 2 x

31
Dxz
32
1 dxdz 1 x2
2 1
x
dx
x2
dz
1 1 x2 0
O
x
y
i 1
的最大值 0时, 这和式的极限存在, 则
对面积的曲面积分
n
称 f (i ,i , i ) Si 极限为函数 f ( x, y, z)在
i 1
在曲面上对面积的曲面积分 或
第一类曲面积分.记为 f ( x, y, z)dS. 即
n
f ( x, y, z)dS
lim
0
i 1
f (i ,i , i )Si
则 f ( x, y, z)dS
f [x, y(x, z) , z]
1
y
2 x
yz2 dxdz
Dxz
(3)若曲面 :x x( y, z)
则 f ( x, y, z)dS
f [ x( y, z) , y, z]
1
x
2 y
xz2dydz
D yz
对面积的曲面积分
对面积的曲面积分时,首先应根据
Dxy : x2 y2 a2 h2
O
x
y
Dxy : x2 y2 a2 h2
对面积的曲面积分
z a2 x2 y2
因曲面Σ关于yOz面及xOz面对称;
A 1 dS
1
z
2 x
z
2 y
d
D
对面积的曲面积分
三、对面积的曲面积分的计算法
思想是: 化为二重积分计算.
按照曲面的不同情况分为以下三种:
(1) 若曲面 : z z( x, y)
则 f ( x, y, z)dS
f [x, y, z(x, y)]
1
z
2 x
z
2 y
dxdy
Dxy
(2) 若曲面 : y y( x, z)
2
f
( x,
y,
z )dS .
当f ( x, y, z)为 x的偶函数
1
其中 1 : x x( y, z) 0.
对面积的曲面积分
例 计算| xyz | dS, 其中为抛物面z x2 y2(0 z 1).
解 依对称性知
抛物面 z x2 y2
z
关于xOz面、yOz面均对称;
被积函数 | xyz | 关于y、x为偶函数.
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