高數打卡11

計算下列對座標的曲面積分:
z d x d y + x d y d z + y d z d x \iint_{\sum}zdxdy+xdydz+ydzdx
其中 \sum 是柱面 x 2 + y 2 = 1 x^2+y^2=1 被平面 z = 0 z=0 z = 3 z=3 所截得的在第一卦限內的部分的前側;

在這裏插入圖片描述
由於柱面 x 2 + y 2 = 1 x^2+y^2=1 x O y xOy 面上的投影爲 0 , 0, 因此 z d x d y = 0. \iint_{\sum}zdxdy=0.

D y z = { ( y , z ) 0 y 1 , 0 z 3 } D z x = { ( x , z ) 0 z 3 , 0 x 1 } D_{yz}=\{(y,z)|0\leq y\leq 1,0\leq z\leq 3\}\\ D_{zx}=\{(x,z)|0\leq z\leq 3,0\leq x\leq 1\}
\sum 取前側,故
z d x d y + x d y d z + y d z d x = x d y d z + y d z d x = D y z 1 y 2 d y d z + D z x 1 y x d z d x = 0 3 d z 0 1 1 y 2 d y + 0 3 d z 0 1 1 x 2 d x = 3 2 π \iint_{\sum}zdxdy+xdydz+ydzdx=\iint_{\sum}xdydz+\iint_{\sum}ydzdx\\ =\iint_{D_{yz}}\sqrt{1-y^2}dydz+\iint_{D_{zx}}\sqrt{1-y^x}dzdx\\ =\int_{0}^{3}dz\int_{0}^{1}\sqrt{1-y^2}dy+\int_{0}^{3}dz\int_{0}^{1}\sqrt{1-x^2}dx\\ =\frac{3}{2}\pi