10. Evaluate ∬s F ⋅ dS, where F(x,y,z) =66724cc61c248.jpg+ (x²y + cosh z)j + (y²z + x)k and S is the top half of sphere x² + y² + z² = 1.

詳解 (共 2 筆)

Chia Chung
Chia Chung
詳解 #6145211
2024/06/26
<Solution>  F(...


(共 228 字,隱藏中)
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助人為本
助人為本
詳解 #7392232
2026/06/02
所以這是曲面積分題型
所以向量場加上幾何曲面
要想到高斯散度定理
6a1ecb33e2c12.jpg
而這個定理必須是封閉的
但是題目給的是上半曲面
底部是空的,我們必須幫它加上蓋
6a1ecb9a00edd.jpg
根據散度定理,完整的封閉空間流量
6a1ecbc04ce54.jpg
所以移項一下
6a1ecbe040922.jpg
目標等於實心半球的體積分-底面蓋子的面積分
所以第一步要先算散度
把向量場的x,y,z分量對x,y,z偏微後相加
6a1ecd2505857.jpg
要對x^2+y^2+z^2在半球體積內做積分,最快的是換成球座標
6a1ecdb023365.jpg
6a1ecdeb15677.jpg
再來算底部圓盤(z=0,x^2+y^2小於等於1)
6a1ece7166132.jpg
6a1ece95a0bc8.jpg
在一個以圓點對稱的圓盤上,對x(奇函數)做積分,積分為0
所以要求積分就是體積分-底面積分
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