设空间闭区域Ω由曲面z=a2-x2-y2与平面z=0所围成,Σ为Ω的表面外侧,V为Ω的体积.证明:∯Σx2yz2dydz

1个回答

  • 解题思路:将左边的第二类曲面积分转化为三重积分,然后将积分立体区域转化为球面坐标的形式计算三重积分即可证明.

    证明:由高斯公式,有

    左边积分=

    Ω(2xyz2−2xyz2+1+2xyz)dxdydz=V+2

    Ωxyzdxdydz

    Ωxyzdxdydz=

    ∫2π0sinθcosθdθ

    ∫a0r3dr

    ∫a2−r20zdz=

    1

    2sin2θ

    |2π0⋅

    ∫a0r3dr

    ∫a2−r20zdz=0

    ∴左边积分=V=右边.

    点评:

    本题考点: 用高斯公式计算曲面积分.

    考点点评: 此题在计算三重积分的时候,也可以用对称性,即:由于Ω关于xoz面对称,又f(x,y,z)=xyz是Ω上关于y的奇函数,故∭Ωxyzdxdydz=0.