求锥面z=根号(x^2+y^2)被圆柱面x^2+y^2=2x割下部分的曲面面积(是曲面积分),

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  • 对于z=f(x,y),曲面面积为

    A=∫∫D dA=∫∫D √[1+(əf/əx)²+(əf/əy)²]dxdy

    锥面z=√(x²+y²)被圆柱面x²+y²=2x所割

    则积分区域D为:0≤x≤2,-√(2x-x²)≤y≤√(2x-x²)

    化为极坐标为:0≤θ≤2π,0≤r≤2cosθ

    锥面方程为:z=r;柱面方程为:r=2cosθ

    əf/əx=x/r=cosθ,əf/əy=y/r=sinθ

    (əf/əx)²+(əf/əy)²=cos²θ+sin²θ=1

    ∴A=∫∫D √[1+(əf/əx)²+(əf/əy)²]dxdy

    =∫∫D √[1+1] rdrdθ

    =√2∫[∫rdr]dθ

    =√2∫[r^2/2]dθ

    =√2∫[2cos²θ]dθ

    =√2∫[1+cos2θ]dθ

    =√2/2∫[1+cos2θ]d(2θ)

    =√2/2[(2θ+sin2θ)]

    =√2/2[4π-0]

    =2√2π