已知F(t)=f(x2+y2+z2)dv,其中f可微,Ω:x2+y2+z2≤t2,求F’(t).

admin2022-07-21  37

问题 已知F(t)=f(x2+y2+z2)dv,其中f可微,Ω:x2+y2+z2≤t2,求F’(t).

选项

答案从被积函数和积分区域判定用球坐标计算,Ω表示为Ω={(r,φ,θ)|0≤r≤|t|,0≤φ≤π,0≤θ≤2π),故 f(f)=[*]f(x2+y2+z2)dv=[*]f(r2)r2sinφdrdφdθ =∫0dθ∫0πdφ∫0|t|f(r2) r2sinφdr=4π∫0|t|f(r2)r2dr 当t>0时,F(t)=4π∫0tf(r2)r2dr,F’(t)=4πf(t2)t2; 当t<0时,F(t)=4π∫0-tf(r2)r2dr,F’(t)=-4πf(t2)t2; 当t=0时,F(0)=0,F’+(0)=[*] 同理得F’-(0)=0,故F’-(0)=F’+(0)=F’(0).

解析
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