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求下列曲面积分: (Ⅰ)I=xyzdxdy +xzdydz+z2dzdx,其中x2+z2=a2在x≥0的一半中被y=0和y=h(h>0)所截下部分的外侧(见图9.60); (Ⅱ)I=xydzdx,其中S是由曲线x=ey2(0≤y≤a)绕x轴旋转成的旋转面
求下列曲面积分: (Ⅰ)I=xyzdxdy +xzdydz+z2dzdx,其中x2+z2=a2在x≥0的一半中被y=0和y=h(h>0)所截下部分的外侧(见图9.60); (Ⅱ)I=xydzdx,其中S是由曲线x=ey2(0≤y≤a)绕x轴旋转成的旋转面
admin
2019-02-26
31
问题
求下列曲面积分:
(Ⅰ)I=
xyzdxdy +xzdydz+z
2
dzdx,其中x
2
+z
2
=a
2
在x≥0的一半中被y=0和y=h(h>0)所截下部分的外侧(见图9.60);
(Ⅱ)I=
xydzdx,其中S是由曲线x=e
y
2
(0≤y≤a)绕x轴旋转成的旋转面,取外侧.
选项
答案
(Ⅰ)本题实际上可以分三个积分计算,即I=I
1
+I
2
+I
3
. 将∑在yz平面上的投影记为D
yz
,则D
yz
:0≤y≤h,-a≤z≤a.注意到∑的法线方向与x轴正方向夹锐角,则I
2
=[*]dydz. 此时已化成了二重积分,注意到D
yz
关于y轴对称,而被积函数为z的香函数。故I
2
=0. 由于∑垂直于zx平面(它在zx平面上的投影域面积为零),故I
3
=[*]z
2
dzdx=0,而 [*] 所以, I=I
1
+I
2
+I
3
=[*]h
2
a
3
. [*] (Ⅱ)曲面S的方程是:x=e
y
2
+z
2
(y
2
+z
2
≤a
2
),见图9.61.S在yz平面上的投影区域D
yz
易求, D
yz
:y
2
+z
2
≤a
2
,x=0,又[*]=2ye
y
2
+z
2
, S的法向量与x轴正向成钝角,于是 [*]
解析
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0
考研数学一
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