两类曲面积分相关疑难问题解析

2020-06-08 03:17:12王兆强

商丘职业技术学院学报 2020年1期

关键词：学生

张辉，王兆强

(火箭军工程大学基础部，陕西西安 710025)

曲面积分[1]是多元函数积分学中线面积分的重要内容，如何正确计算曲面积分是学生需要解决的关键问题.为使学生能够深刻理解两类曲面积分，本文将对第一类和第二类曲面积分从不同角度进行深入再研究，并辅以典型例题供学习参考，期望学生能灵活使用，达到举一反三、事半功倍的效果.

为了确保二重积分和曲面积分的存在性，我们假设被积函数均是连续或分块连续.

1 第一类曲面积分与二重积分之间的联系

为了更好掌握上述方法，下面不妨来看这样一个问题.

当积分曲面∑为圆柱面部分侧面时，根据被积函数的特点，可利用元素法[3]思想和方法得到曲面面积元素ds的特殊表达式，进而可将第一类曲面积分化为定积分或第一类曲线积分来简化计算.

解：由元素法的思想，圆柱面的面积元素可取为dS=2πRdz.即有：

通过上面两个例题可以发现，当积分曲面∑为圆柱面部分侧面时，基于被积函数的特点，将第一类曲面积分化为定积分或第一类曲线积分可以有效地计算出积分的数值，比将其化为二重积分计算便捷的多，可以达到事半功倍的效果.

当被积函数R(x,y,z)恰好为关于x、y的二元函数R(x,y)时，即有：