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我用对坐标的曲面积分和高斯公式算出来的结果不同

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/12 01:38:39
我用对坐标的曲面积分和高斯公式算出来的结果不同
∫∫zdxdy+xdzdy+ydxdz,s是柱面x^2+y^2=1被平面z=0及z=3 所截部分的外侧.那个∫∫下面有s,我分别算了两种方法,答案不同,高斯方法算出来不是正确答案,不知道为什么,希望能告诉我正确的高斯方法解题过程,谢谢
计算∫∫Σ xdydz + ydzdx + zdxdy,其中Σ是柱面x^2 + y^2被平面z = 0及z = 3所截部分的外则.
用高斯公式:
补面Σ1:z = 3,上侧、Σ2:z = 0,下侧
于是∫∫(Σ+Σ1+Σ2) xdydz + ydzdx + zdxdy
= 3∫∫∫Ω dV
= 3 * π * 1^2 * 3
= 9π
∫∫Σ1 xdydz + ydzdx + zdxdy
= 3∫∫D dxdy
= 3 * π * 1^2
= 3π
∫∫Σ2 xdydz + ydzdx + zdxdy
= 0
于是∫∫Σ xdydz + ydzdx + zdxdy = 9π - 3π = 6π
用基本方法.
已知∫∫Σ z dxdy = 0
考虑yoz面,x = ± √(1 - y^2)
∫∫Σ xdydz + ydzdx
= ∫∫Σ前 + ∫∫Σ后
= ∫∫D [ - y * - y/√(1 - y^2) - 0 + √(1 - y^2) ] dydz - ∫∫D [ - y * y/√(1 - y^2) - 0 - √(1 - y^2) ] dydz
= 2∫∫D 1/√(1 - y^2) dydz
= 2∫(0,3) dz ∫(- 1,1) 1/√(1 - y^2) dy
= 2 * 3 * π
= 6π
再问: 呃,我算的高斯是6 π,常规是3/2 π,答案是 3/2π,你高斯的方法和我是一样的,但是我觉得这么算是对的,可答案又不是,而且你常规法我没看懂。。。
再答: 常规法是:设Σ为z = ƒ(x,y)的形式 ∫∫Σ Pdydz + Qdzdx + Rdxdy = ± ∫∫D [ - P * ∂z/∂x - Q * ∂z/∂y + R ] dxdy。上侧 + 下侧 - 我已经看过类似的题目了。 3π/2这答案是取Σ在第一挂限部分的前侧。 所以全外侧的话就是(3π/2)(4) = 6π。不然就是你把题目打错了。
再问: 呃,我昨天用常规法算了好多遍也是6π,在网上也看到前侧是2/3的时候还觉得奇怪,两个答案应该不一样才对 ,你说的应该没错,可能是题目的问题,谢谢啦