根据题目给出的曲面方程,可以得知曲面S2为以闭圆盘+x^2+z^2为底面的曲面,而曲面S1为y=1面上的一块曲面。现在需要计算整个曲面的面积。
根据题目要求,曲面S = S1 + S2,其中S1为y=1面上的曲面,而S2为以闭圆盘+x^2+z^2为底面的曲面。所以曲面S可以看作由曲面S1和曲面S2组成。
给定S2的底面为闭圆盘+x^2+z^2,可以将其参数化为:
x = r*cosθ,y = 1,z = r*sinθ,
其中,r为圆盘的半径,θ为圆盘上一点的极角。
根据该参数化方式,可以求出S2上某一点的法向量:
n = (dy/dx, -dz/dx, 1) = (0, -cosθ, sinθ)。
因为根据题目要求,曲面S2的取正方向,所以法向量n的方向需要改为指向曲面外部的方向:
n = (-0, cosθ, -sinθ) = (0, cosθ, -sinθ)。
根据曲面积分的定义,曲面积分计算公式为:
∫∫S F • n dS,
其中F为曲面上的矢量函数,n为曲面上某一固定点的法向量,dS为曲面上的微小面积元。
根据题目所给的曲面S2:y = 1,可以得到曲面S2的参数化方程为:
r(u, v) = (vcosu, 1, vsinu),
其中u, v为参数,范围分别为[0, 2π]和[0, r]。
对曲面S2进行参数化后,再对曲面S2进行面积分的计算。
根据参数化后的曲面S2,可以计算微分面积元:
dS = |r_u × r_v| dudv,
其中r_u为r对u的偏导数,r_v为r对v的偏导数。
对r(u, v)分别对u和v求偏导数,得到:
r_u = (-vsinu, 0, vcosu),
r_v = (cosu, 0, sinu)。
计算r_u × r_v,得到:
r_u × r_v = det(|i j k|,
|-vsinu 0 vcosu|,
|cosu 0 sinu|) = (-vcosu, -v, -vsinu)。
根据微分面积元的计算公式,可以得到:
dS = |r_u × r_v| dudv,即
dS = |-vcosu, -v, -vsinu| dudv = sqrt(v^2 + v^2) dudv = sqrt(2v^2) dudv = sqrt(2v) dudv。
所以,曲面积分的计算公式变为:
∫∫S F • n dS = ∫∫S2 F • n dS = ∫∫S2 F • (0, cosθ, -sinθ) sqrt(2v) dudv,
其中θ = arctan(x/z),v = sqrt(x^2 + z^2)。
接下来,需要计算曲面积分的具体值。
S3赛季我将带领兄弟姐妹们争当先锋,再创佳绩!为花椒而战!为可乐而战!为拆迁队而战!@宝宝是唯一 “未来属于那些敢于梦想、敢于战斗的人。, 关于小米RedmiK70系列的更多消息,IT之家也会持续关注并带来跟进报道。
”姜萌说。,在保障对象条件方面,四川将包括从事基本公共服务在内的符合条件的新市民青年人纳入保障范围。
本文转自:渭南日报本报讯(通讯员 白雪)近日,富平县农村信用合作联社杜村信用社营业厅来了一位行色匆忙的男士,他向工作人员咨询社保卡挂失业务。, “光是蔬菜生产的核心环境因子,四川由于盆地地势影响,许多蔬菜产区面临光照时数不足等自然限制,我们这项技术,能够有效弥补其不足。