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计算:∬xdydz+ydzdz+zdxdy,∑是旋转抛物面:z=x2+y2,z≤1部分的外侧

高老师2年前 (2024-03-26)高等数学(工本)(00023)12

计算:∬xdydz+ydzdz+zdxdy,∑是旋转抛物面:z=x2+y2,z≤1部分的外侧

xdydz=∬1x1dydz+∬2 x2dydz 其中∑1:前半抛物面=x1=√z-y2前侧, ∑2:后半抛物面x2=-√z-y2后侧 它们在Oyz面上投影区域为Dyz:y2≤z≤1. ∬xdydz=∬Dyz(√2-y2)dydz-∬Dyz(-√z-y2)dydz =2∬Dyz(√z-y2)dydz=2∫-11dy∫y21(√z-y2)dz =4/3∫-11(1-y2)3/2dy=8/3∫0πcos4θdθ =8/3•(3/4)•(1/2)•(π/2)=π/2 由对称性知, ∬ydzdx=π/2 又∑在Oxy面的投影区域Dxy:x2+y2≤1且投影的符号为负. 因此, ∬zdxdy=- ∬Dxy(x2+y2)dxdy=-∫0dθ∫01r3dr=-(π/2) 故 ∬xdydz+ydzdz+zdxdy=π/2+π/2-π/2=π/2。

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