问题
问答题
计算
,其中∑是球面(x-1)2+y2+z2=a2(n>0,a≠1),取外侧.
答案
参考答案:[详解] 令[*],则
[*]
可见有[*]
(1)当a<1时,∑:(x-1)2+y2+z2=a2,此时∑所围成的立体空间Ω不含坐标原点,
由高斯公式,有
[*]
(2)当a>1时,令∑1:x2+y2+4z2=ε2,取内侧,ε>0充分小.则
[*]
解析:
[分析]: 本题∑为封闭曲面,首先想到用高斯公式,但注意∑所围空间立体内是否包含“奇”点,即一阶偏导不连续的点,若是,应先挖掉奇点后再利用高斯公式.
[评注] 用一小的曲面挖掉奇点时,应注意使得在此小曲面上积分时比较容易.一般可考虑选择分母为常数的封闭曲面作为要求的小曲面.本题正是利用此思想,作小曲面:∑1:x2+y2+4z2=ε2,使得在此曲面上积分时,被积函数的分母为常数,从而便于用高斯公式计算出所要求的曲面积分.