計算曲面積分Ftfx,y,zdS,曲面為xy

2021-03-03 20:55:55 字數 1547 閱讀 4766

1樓:浮生梔

∵x²+y²+z²=t²,則z=±√(t²-x²-y²),αz/αx=-(±x)/√(t²-x²-y²),αz/αy=-(±y)/√(t²-x²-y²)

∴ds=√(1+(αz/αx)²+(αz/αx)²)dxdy=│t│dxdy/√(t²-x²-y²)

故 f(t)=∫∫│t│(x²+y²)dxdy/√(t²-x²-y²) (s是圓域:x²+y²≤(t/√2)²)

=│t│∫<0,2π>dθ∫<0,t/√2>r²*rdr/√(t²-r²) (作極座標變換)

=2π│t│∫<0,t/√2>(1/2)(√(t²-r²)-t²/√(t²-r²))d(t²-r²)

=π│t│((√2-4)│t│³/6+(2-√2)│t│)

=πt²((√2-4)t²/6+2-√2)。

擴充套件資料

曲面積分的物理背景為流量的計算問題,設某流體的流速為v=((p(x、y、z),q(x、y、z),r(x、y、z))從某雙側曲面s的一側流向另一側,求單位時間內流經該曲面的流量。

對於曲面積分,積分曲面為u(x、y、z)=0,如果將函式u(x、y、z)=0中的x、y、z換成y、,x後,u(y、z、x)仍等於0,即u(y、z、x)=0。

也就是積分曲面的方程沒有變,那麼在這個曲面上的積分 ∫∫f(x、y、z)ds=∫∫f(y、z、x)ds;如果將函式u(x、y、z)=0中的x、y、z換成y、x,、後,u(y、x、z)=0。

由於是有向曲面,設它的單位法向量為n=(coα,cosβ,cosγ),取曲面面積微元ds,則所求的單位時間內流量微元就是de=(v·n)ds,若記有向曲面向量微元為ds=nds,則de=v·ds。

有兩道數學題不會。計算曲面積分f(t)=∫∫f(x,y,z)ds,其中 f(x,y,z)=x^2+y^2

2樓:匿名使用者

解:∵x²+y²+z²=t²,則z=±√(t²-x²-y²),αz/αx=-(±x)/√(t²-x²-y²),αz/αy=-(±y)/√(t²-x²-y²)

∴ds=√(1+(αz/αx)²+(αz/αx)²)dxdy=│t│dxdy/√(t²-x²-y²)

故 f(t)=∫∫│t│(x²+y²)dxdy/√(t²-x²-y²) (s是圓域:x²+y²≤(t/√2)²)

=│t│∫<0,2π>dθ∫

<0,t/√2>r²*rdr/√(t²-r²) (作極座標變換)

=2π│t│∫<0,t/√2>(1/2)(√(t²-r²)-t²/√(t²-r²))d(t²-r²)

=π│t│((√2-4)│t│³/6+(2-√2)│t│)

=πt²((√2-4)t²/6+2-√2)。

3樓:汪汪

這是高等數學的題目吧,答案見**

4樓:雪x麗l絲

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高數,計算曲面積分的一道題,謝謝啦

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