设∑是球面x^2+y^2+z^2=4,则曲面积分∮∫(x^2+y^2+z^2)dS=

问题描述:

设∑是球面x^2+y^2+z^2=4,则曲面积分∮∫(x^2+y^2+z^2)dS=

面积元素ds=2/(4-x^2-y^2)^1/2dxdy
∫∫(x^2+y^2+z^2)dS=x^2+y^2+z^2)dS=∫∫4.2/(4-x^2-y^2)^1/2dxdy
极坐标换元:∫∫(x^2+y^2+z^2)dS= 4πr^4=64π
细节问题自己处理.∫∫4.2/(4-x^2-y^2)^1/2dxdy=8∫∫1/(4-r^2)^1/2 rdrdθ(积分范围:r(0.2)θ(0.2π))=8∫∫-(4-r^2)^1/2drdθ(积分范围:r(0.2)θ(0.2π))=16π.2=32π 以上求得的是上半球面的曲面积分,根据对称性:∫∫(x^2+y^2+z^2)dS=64π关于换元有:dxdy=|a(x.y)/a(v.u)|dudv这里令x=rsinθ y=rcosθ 那么:dxdy=rdrdθ