题目
用Gaus公式计算曲面积分Gaus 其中 Gaus是曲 面 Gaus 的上侧
用
公式计算曲面积分
其中
是曲 面
的上侧
题目解答
答案
解:根据高斯公式,有:

其中
为包含曲面
的固体区域,
是题目中给出的三个函数,它们的偏导数分别为:

因此,原式化为:

接下来我们需要确认积分区域
。由于题目要求曲面
是球体
的上半部分,因此积分区域可以表示为:

注意到球体是一个旋转对称体,因此我们可以将球体用柱坐标系表示:

于是,原式继续化为:



上述积分可以通过换元法或者分部积分法计算得到。不过为了简化计算,我们可以利用对称性,将上式变成:

因此,所求的曲面积分的值为 