有一道高數的曲面積分的題,答案看得不是懂

時間 2021-08-14 16:18:56

1樓:匿名使用者

第一:該解答錯誤,正確答案是6pi*a^5/5。

第二:gauss公式的應用有三個前提條件:一是必須在封閉曲面上的第二型曲面

積分;二是積分必須是取外側;三是p,q,r三個函式必須是連續可微的。

由於本題的曲面只是上半球面,不是封閉的,因此要用gauss公式,必須補面。

第三:本題補上曲面s:z=0,x^2+y^2<=a^2後就是封閉的,滿足第乙個條件。

但得對s定義方向,使之滿足第二個條件。因此s的定向必須是往下的,

和起來整個曲面的定向才是外側,法向量才是朝外的。第三個條件是滿足的,

因此可以用gauss公式了。

第四:補上面後可以用guass公式,但要減去補上面s的積分才是我們想要的。

因此整個做法是補完面後,原積分

=sigma並上s的積分-s的積分,

第一項用guass公式=3(x^2+y^2+z^2)的三重積分

=6pi*a^5/5,第二項題目已經計算出來了是0,

因此最終得積分值是6pi*a^5/5。

2樓:百小度

答案錯了,沒有負號的……原因是取輔助麵時取錯了,因為所給球的曲面方向為上側,輔助面應當取才能使曲面外法線的正方向同為向外的,要不有向外的有向裡的,你咋規定正方向?高斯公式是以流量從裡向外流為正,所以不用加負號了,題目解答錯了……高斯公式的條件就是:1、封閉空間區域2、各個曲面分片光滑3、積分函式式子在所給的區域中有連續的偏導數,顯然所給條件不滿足高斯公式的第乙個條件,要新增輔助面了,向格林公式有時也要新增輔助線構成閉曲線吧???

同樣的道理……但是新增後還要把新增的曲面積分去掉,因為新增之後的計算肯定是兩個曲面疊加後的值,而我們求得是當中乙個曲面的值

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