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数学
题目

对于封闭曲面积分的法方向,错误的是A. 是右手螺旋规则的体现B. 垂直于曲面切平面且由积分区域内指向外的单位方向矢量C. 肯定是以坐标轴的负方向指向正方向D. 与坐标轴的定义无关

对于封闭曲面积分的法方向,错误的是

A. 是右手螺旋规则的体现

B. 垂直于曲面切平面且由积分区域内指向外的单位方向矢量

C. 肯定是以坐标轴的负方向指向正方向

D. 与坐标轴的定义无关

题目解答

答案

C. 肯定是以坐标轴的负方向指向正方向

解析

考查要点:本题主要考查封闭曲面积分中法方向的定义及性质,需理解法向量的方向确定规则及其与坐标轴的关系。

解题核心思路:

  1. 法方向的定义:封闭曲面积分的法方向是垂直于曲面切平面且指向积分区域外侧的单位向量。
  2. 右手螺旋规则:法方向的确定需符合右手螺旋法则,与曲面的定向相关。
  3. 坐标轴无关性:法方向的指向由曲面的外侧决定,与坐标轴的正负方向无关。

破题关键点:

  • 明确选项C的表述是否绝对化,是否忽略了法方向由曲面外侧决定的本质。

选项分析:

  1. 选项A:法方向是右手螺旋规则的体现。

    • 正确。右手螺旋法则用于判断法方向是否符合曲面的定向规则(如外法线方向)。
  2. 选项B:法方向是垂直于曲面切平面且由积分区域内指向外的单位方向矢量。

    • 正确。封闭曲面积分的法向量始终指向积分区域外侧。
  3. 选项C:法方向肯定是坐标轴的负方向指向正方向。

    • 错误。法方向的指向由曲面的外侧决定,与坐标轴的正负方向无关。例如,若曲面位于某一坐标轴的正方向一侧,法向量可能指向正方向,而非“负→正”。
  4. 选项D:法方向与坐标轴的定义无关。

    • 正确。法方向仅与曲面的外侧相关,与坐标系的定义无关。

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