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第五節(jié)對坐標的曲面積分教學內(nèi)容

1對坐標的曲面積分的概念與性質；

2對坐標的曲面積分的計算法；

3兩類曲面積分之間的聯(lián)系考研要求

1了解對坐標的曲面積分；

2掌握對坐標的曲面積分的計算法；

3了解兩類曲面積分之間的聯(lián)系一、基本概念觀察以下曲面的側(假設曲面是光滑的)曲面分上側和下側曲面分內(nèi)側和外側其方向用法向量指向方向余弦>0為前側<0為后側封閉曲面>0為右側<0為左側>0為上側<0為下側外側內(nèi)側側的規(guī)定

指定了側的曲面叫有向曲面,

表示(曲面法向量的指向決定曲面的側

):曲面的投影問題:二、概念的引入實例:流向曲面一側的流量.思路：大化小,常代變,近似和,取極限1.分割則該點流速為.法向量為.3.取極限2.求和三、概念及性質類似可定義稱為P

在有向曲面上對

y,z

的曲面積分;稱為Q

在有向曲面上對

z,x

的曲面積分;存在條件:組合形式:物理意義:性質:(2)-Σ表示與Σ取相反側的有向曲面,則積分曲面取相反側時,對坐標曲面積分變號,有:(1):關于積分曲面的可加性若Σ=Σ1+Σ2,則注意:對坐標的曲面積分必須注意積分曲面所取的側.四、計算法有向投影元素面積元素注意:對坐標的曲面積分,必須注意曲面所取的側.應注意的問題:

(3)曲面S取哪一側.(2)向哪個坐標面投影;

(1)曲面S用什么方程表示;(4)積分前取什么符號.這就是把對坐標的曲面積分化成二重積分的計算公式要點為：投：將曲面的方程表示為二元顯函數(shù)，將積分曲面投影到與有向面積元素（如dxdy）中兩個變量同名的坐標面上（如xoy面）代：將顯式曲面方程代入到被積函數(shù)，將其化成二元函數(shù)定符：由曲面的方向，即曲面的側確定二重積分的正負號一投、二代、三定符

曲面取上側、前側、右側時為正曲面取下側、后側、左側時為負注:積分曲面的方程必須表示為單值顯函數(shù)否則分片計算，結果相加解另解例2解小結：利用直接投影法計算對坐標的曲面積分，要掌握其基本步驟，把積分轉化為二重積分是關鍵。當積分曲面表示為顯函數(shù)后不是單值函數(shù)，則應將曲面分片，使每片曲面的顯函數(shù)表示為單值函數(shù)。五、兩類曲面積分之間的聯(lián)系兩類曲面積分之間的聯(lián)系解另解解3六、小結1.對坐標曲面積分的物理意義2.對坐標曲面積分的計算時應注意以下兩點a.曲面的側b.“一投,二代,三定號”求

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