求曲線積分 x 2 ds,其中為球面x 2 y 2 z 2 a 2與平面x y z 0的交線

2021-04-21 01:22:24 字數 2544 閱讀 4408

1樓:曉龍修理

結果為:2πa³/3

解題過程如下:

解:曲線投影到xoy面上

得到曲線x²+xy+y²=a²/2

配方(x+y/2)²+3/4y²=a²/2

令x+y/2=√2/2acost

√3/2y=√2/2asint

所以x=√2/2acost-√6/6asint

y=√6/3asint

z=-x-y=-√2/2acost-√6/6asint

ds=√[x'²+y'²+z'²]dt=adt

所以,∫x²ds=∫(0到2π) (√2/2acost-√6/6asint)²adt=2πa³/3

求函式積分的方法:

如果一個函式f在某個區間上黎曼可積,並且在此區間上大於等於零。那麼它在這個區間上的積分也大於等於零。如果f勒貝格可積並且幾乎總是大於等於零,那麼它的勒貝格積分也大於等於零。

作為推論,如果兩個  上的可積函式f和g相比,f(幾乎)總是小於等於g,那麼f的(勒貝格)積分也小於等於g的(勒貝格)積分。

函式的積分表示了函式在某個區域上的整體性質,改變函式某點的取值不會改變它的積分值。對於黎曼可積的函式,改變有限個點的取值,其積分不變。

對於勒貝格可積的函式,某個測度為0的集合上的函式值改變,不會影響它的積分值。如果兩個函式幾乎處處相同,那麼它們的積分相同。如果對  中任意元素a,可積函式f在a上的積分總等於(大於等於)可積函式g在a上的積分,那麼f幾乎處處等於(大於等於)g。

如果在閉區間[a,b]上,無論怎樣進行取樣分割,只要它的子區間長度最大值足夠小,函式f的黎曼和都會趨向於一個確定的值s,那麼f在閉區間[a,b]上的黎曼積分存在,並且定義為黎曼和的極限s。

2樓:

解法一來:根據輪換對稱自性,∫x²ds=∫y²ds=∫z²ds。

所以∫x²ds=1/3∫(x²+y²+z²)ds=1/3∫a²ds=1/3×a²×2πa=2πa³/3。

解法二:曲線投影到xoy面上,得到曲線x²+xy+y²=a²/2,配方(x+y/2)²+3/4y²=a²/2,令x+y/2=√2/2acost,√3/2y=√2/2asint,所以x=√2/2acost-√6/6asint,y=√6/3asint,z=-x-y=-√2/2acost-√6/6asint,t從0到2π。

ds=√[x'²+y'²+z'²]dt=adt。

所以,∫x²ds=∫(0到2π) (√2/2acost-√6/6asint)²adt=2πa³/3。

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

3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。

高數曲面積分∫∫(x+y+z)ds,其中σ為球面x^2+y^2+z^2=a^2在第一卦限中的部分

4樓:匿名使用者

解題過程如下圖:

積分發展的動力源自實際應用中的需求。實際操作中,有時候可以用粗略的方式進行估算一些未知量,但隨著科技的發展,很多時候需要知道精確的數值。要求簡單幾何形體的面積或體積,可以套用已知的公式。

比如一個長方體狀的游泳池的容積可以用長×寬×高求出。但如果游泳池是卵形、拋物型或更加不規則的形狀,就需要用積分來求出容積。物理學中,常常需要知道一個物理量(比如位移)對另一個物理量(比如力)的累積效果,這時也需要用到積分。

5樓:海闊天空

看似簡單。但是計算有點麻煩。我給你整理了一下。

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)

6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 ∫∫(x^2+y^2+z^2)ds,其中 ∑是球面x^2+y^2+z^2=a^2(a>0)

7樓:星光下的守望者

不用那麼麻煩

把曲面公式代入被積函式中

∫∫(x^2+y^2+z^2)ds=∫∫a^2ds=(a^2)*4πa^2=4πa^4

計算曲線積分IL(3x2ey yesinxcosx)d

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