- 1、本文档共24页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
§10.6 Gauss公式
* 练习 计算 , 其中 ? : 被平面x+z=2 及 z=0截解得的 部分的外侧. 2 z x O y 前面我们将Newton–Lebniz公式推广到了平面区域的情况, 得到了Green公式. 此公式表达了平面闭区域上的二重积分与其边界曲线上的曲线积分之间的关系. 下面我们再把Green公式做进一步推广, 这就是下面将要介绍的Gauss公式, Gauss公式表达了空间闭区域上的三重积分与其边界曲面上的曲面积分之间的关系, 同时Gauss公式也是计算曲面积分的一有效方法. §10.6 Gauss 公式 定理: 设空间闭区域? 由分片光滑的闭曲面? 围成, 函数P(x, y, z), Q(x, y, z), R(x, y, z)在?上具有一阶连续偏导数, 则有公式: 这里? 是?的整个边界曲面的外侧, cos?, cos?, cos? 是? 上点(x, y, z)处的(外)法向量的方向余弦. 或 一、 Gauss 公式 证明: 首先假设穿过? 内部且平行于坐标轴的直线与? 的边界曲面? 的交点恰好为两个. 设闭区域?在xoy面上的投影区域为Dxy. 将曲面? 分为?1, ?2和?3三部分. ?1: z=z1(x, y), ?2: z=z2(x, y), ?3 :以投影区域的边界曲线为准线,母线平行与坐标轴的柱面上介于上下边界曲面之间的部分. o x y z ?1 ? ?2 ?3 Dxy 根据三重积分的计算法 根据曲面积分的计算法, ?1取下侧, ?2取上侧, ?3取外侧. 则 于是 所以 同理 合并以上三式得 —— 高斯公式. Gauss公式的实质: 表达了空间闭区域上的三重积分与其边界曲面上的曲面积分之间的关系. 由两类曲面积分之间的关系知: 注1: 若? 不满足上述条件, 可引进若干张辅助曲面, 将? 分成几个有限的小区域使之都满足上述条件. 注意到沿辅助曲面相反两侧的两个曲面积分绝对值相等, 而符号相反, 相加时正好抵消, 因此上述公式对? 为一般区域时仍成立. 根据Gauss公式, 用三重积分来计算曲面积分是比较方便的, 但Gauss公式同时也说明, 可用曲面积分来计算三重积分. 注2: Gauss公式成立的条件: (1) ? 封闭曲面; (2) ? 方向取外侧; (3) 在? 上 连续. 例1: 计算曲面积分 二、简单的应用 其中? 为柱面x2+y2=1及平面z=0, z=3所围成的空间闭区域? 的整个边界曲面的外侧. x y z o 解: 记P(x, y, z)=(y–z)x, Q(x, y, z)=0, R(x, y, z)=(x–y). 根据Gauss公式得, 原式 = (用柱面坐标) 则 例2: 计算 其中? 为锥面x2+y2=z2介于平面z=0及z=h(h0)之间的部分的下侧, cos?, cos?, cos? 是? 在点(x, y, z)处的法向量的方向余弦. x y z o ?1: z=h ? Dxy 解: 曲面? 在xoy面上的投影区域为Dxy: x2+y2?h2. 曲面? 不是封闭曲面, 为利用高斯公式, 补充曲面?1: z=h, 并取上侧. ? +?1构成封闭曲面, 其围成的空间区域记为?, 在? 上应用高斯公式: 由? 的对称性知: ? 所以 而 所以 Dxy x y z o 例3: 计算 其中? 是曲面 z=2–x2–y2 (1?z?2)的上侧. 解: 记?0: z=1, 取下侧. ? : ? +?0所围成的闭区域. 其在xoy面上的投影区域为Dxy: x2+y2?1. 并设P=y2–x, Q=z2–y, R=x2–z, 则由Gauss公式得: (用柱坐标) ? ?0 ? 而 故 注1: 应用Gauss公式计算曲面积分时, 要求曲面必须是封闭曲面, 若不封闭, 则需要添加一辅助曲面使其封闭, 而在所添加的曲面上, 曲面积分应是容易计算的, 用Gauss公式计算三重积分, 最后减去所补曲面上的积分值, 往往可使计算简化. 注2: Gauss公式要求曲面取外侧这一点也不容忽视, 尤其是对非封闭曲面的曲面积分, 所添加的辅助曲面的侧一定要和所给曲面的侧相容, 若不满足外侧的要求
您可能关注的文档
- STC12C56xx相关.ppt
- TD网优总结.doc
- TIC投影图解.doc
- u3d02绘制地形图.doc
- Vray摄影机.doc
- WJF8-7二阶线性非齐方程的解法.ppt
- YOGA平板投影功能体验.doc
- []Photoshop给漂亮MM的黑白照片上色.doc
- [动感组图]可爱的金鱼模片-魔方演示,动感页面,自定义动画演练,与喜爱的朋友交流分享。.ppt
- [动感组图]世界美景动感展示,免费,自定义动画的进入和退出技巧演练,与喜爱的朋友分享。.ppt
- 2024年中考英语第三次模拟考试(辽宁卷).docx
- 2019-2020学年河北省唐山市丰润区冀教版五年级下册期末测试英语试卷(原卷版).docx
- 2025年高中节能环保主题班会教案 .pdf
- 一建通信与广电工程实务-一级建造师《通信与广电实务》模拟试卷3548.docx
- 2025年HDTV彩色显像管及其材料和部件项目风险评估报告.docx
- 2025年高考政治专题复习《公民的政治生活》真题练习含答案 .pdf
- 12发酵工程为人类提供多样化生物产品(课件)-高二生物(沪科版2020选择性必修3).pptx
- 建筑工程分红方案(3篇).docx
- 2025不锈钢制品研发、生产及销售合作协议书3篇.docx
- 2024年中考英语临考押题卷02(广州卷)(全解全析).docx
最近下载
- 中国古代文学名著赏析《红楼梦》课程大纲(85页).doc
- 两板注塑机调模方法.pdf
- 财务部管理岗位胜任素质模型.docx
- 丹佛斯变频器FC302_FC301产品说明书 操作手册.pdf
- JTG F41-2008 公路沥青路面再生技术规范(高清-有效).pdf
- GB51282-2018 煤炭工业露天矿矿山运输工程设计标准.docx
- AP宏观经济学 2019年真题 (选择题+问答题) AP Macroeconomics 2019 Released Exam and Answers (MCQ+FRQ).pdf VIP
- 虞美人盛开的山坡 朝ごはんの歌(早饭之歌)(手嶌葵指弹吉他).pdf
- 大健康产业法律服务.PDF
- AP物理C电磁 2018年真题 (选择题+问答题) AP Physics Electricity and Magnetism 2018 Real Exam and Answers (MCQ+FRQ).pdf VIP
文档评论(0)