解题思路:由于所求的第二类曲面积分的曲面不封闭,因此先补充两个曲面并取好方向,然后用高斯公式计算.
补充两个曲面,∑1:z=0(x2+y2≤4)取下侧,∑2:z=2(x2+ y2≤4)取上侧,设∑、∑1、∑2所围成的立体为Ω,
则由高斯公式和第二类曲面积分的计算,得
∬
−ydzdx+(z+1)dxdy=
∬
∑+∑1+∑2−ydzdx+(z+1)dxdy−
∬
∑1−ydzdx+(z+1)dxdy−
∬
∑2−ydzdx+(z+1)dxdy
=
∫∫∫
Ω(
∂P
∂x+
∂Q
∂y+
∂R
∂z)dv+
∫∫
x2+y2≤4(0+1)dxdy−
∫∫
x2+y2≤4(2+1)dxdy
=
∫∫∫
Ω(0−1+1)dv+4π−3•4π
=-8π
点评:
本题考点: 用高斯公式计算曲面积分;第二类曲面积分的计算.
考点点评: 此题考查了高斯公式的运用、第二类曲面积分的计算、二重积分的几何意义,综合性比较强.另外,在计算第二类曲面积分时,很多时候需要通过补面或者挖洞,才能使用.