大佬麻烦看看题目中的被积函数里的x^2+y^2为什么不可以用1来代替

2022-08-13 时尚 87阅读


题目不全,不过目测是求第一类曲面积分∫∫(x+y+z)^2dS,参考下面详细分析过程:

思路:注意奇偶对称性——奇函数在对称区间的积分等于0

分析:

被积函数(x+y+z)^2=x^2+y^2+z^2+2xy+2yz+2zx,其中xy关于x是奇函数,而积分曲面∑关于坐标面x=0(即yoz平面)对称,根据上述奇偶对称性可知:

∫∫2xydS=0,同理:∫∫2yzdS=∫∫2zxdS=0

另外,注意曲面∑满足:x^2+y^2+z^2=1,可以代入到被积函数,

所以:

∫∫(x+y+z)^2dS

= ∫∫(x^2+y^2+z^2+2xy+2yz+2zx)dS

=∫∫(1+2xy+2yz+2zx)dS

=∫∫dS+∫∫2xydS+∫∫2yzdS+∫∫2zxdS

=∫∫dS

=4π

其中,∫∫dS几何意义为曲面∑即球面的表面积。




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