證明題,曲面積分,高等數學,曲面積分和體積分的證明題,求教

時間 2022-05-18 19:10:02

1樓:粟米麻鞋

技巧就是:太明顯了,e^(x*(x^2+y^2+z^2))+c,就是原函式啦。

因為有(e^(x*(x^2+y^2+z^2)) 這個因式,根據對數的性質,

知道原函式一定有這個東西啊,在檢驗一下就發現這個東西對各個變數的偏導

正好是題目中的……。

或者:因為那個式子是全微分,故可取從(x0,y0,z0)到(x,y,z)的積分,

根據積分的特點,這是一與路徑無關的積分,

可以從這個路徑:(x0,y0,z0)---(x,y0,z0)---(x,y,z0)---(x,y,z)取積分。

於是可以化為三個單變數積分,第一個是

∫(e^(x*(x^2+y0^2+z0^2)))(x^2+y0^2+z0^2)dx (從x0到x的定積分)

e^(x*(x^2+y0^2+z0^2)|(上面是x,下面是x0)

=e^(x*(x^2+y0^2+z0^2)+c1

同樣方法算出第二個積分是(注意這裡要用x而非x0):

e^(x*(x^2+y^2+z0^2)-e^(x*(x^2+y0^2+z0^2)+c2,

第三個積分:e^(x*(x^2+y^2+z^2))|(下面是z0,上面是z)

=e^(x*(x^2+y^2+z^2)) -e^(x*(x^2+y^2+z0^2))+c3。

三個積分加起來:消掉那些項,常數變為一個c,

得到結果:

e^(x*(x^2+y^2+z^2))+c。

2樓:匿名使用者

技巧就是直接觀察:3x^2+y^2+z^2是x^3+xy^2+xz^2對x的偏導數,2xy是x^3+xy^2+xz^2對y的偏導數,2xz是x^3+xy^2+xz^2對z的偏導數。所以

(3x^2+y^2+z^2)dx+2xydy+2xzdz=d(x^3+xy^2+xz^2),

原式=exp(x^3+xy^2+xz^2)*d(x^3+xy^2+xz^2)

=d[exp(x^3+xy^2+xz^2)]。

所以是全微分,且原函式=exp(x^3+xy^2+xz^2)。

一般地,遇到f(x,y,z)dx+g(x,y,z)dy+h(x,y,z)dz,可以試著湊出f(x,y,z)使得f=∂f/∂x,g=∂f/∂y,h=∂f/∂z,則fdx+gdy+hdz=df。這種題做多了之後就會有經驗,基本上可以直接看出是不是全微分以及f應該是什麼

3樓:匿名使用者

技巧就是觀察:

d(e^w)=e^w dw=e^w{∂w/∂x dx+ ∂w/∂y dy + ∂w/∂z dz)

3x^2+y^2+z^2=∂(x^3+xy^2+xz^2)/∂x,2xy=∂(x^3+xy^2+xz^2)/∂y,2xz=∂(x^3+xy^2+xz^2)/∂z==>

w=x^3+xy^2+xz^2

(3x^2+y^2+z^2)dx+2xydy+2xzdz=∂w/∂x dx+ ∂w/∂y dy + ∂w/∂z dz=dw=d(x^3+xy^2+xz^2),原式=exp(x^3+xy^2+xz^2)*d(x^3+xy^2+xz^2)

=d[exp(x^3+xy^2+xz^2)]。

所以是全微分,

且原函式=∫d[exp(x^3+xy^2+xz^2)]=exp(x^3+xy^2+xz^2)+c, c=積分常數

4樓:匿名使用者

沒有什麼技巧, 是微積分解題的基本方法,但是要好好審題就行了。 不好意思,樓主,少寫個c。。加上就可以了。

高等數學,曲面積分和體積分的證明題,求教 10

5樓:蛢西捌堪邦約

反證法。bai

如果在r^3上,du有一zhi點m0,使得在m0點處p'x+q'y+r'z≠0,

記p'x+q'y+r'z為★

不妨設★(m0)>0(<0時同dao理可證)專因為★連續,利用保號性,

則存在一屬個以m0為心,以r為半徑的小球,使得在此小球域d上,★>0。

則用積分中值定理得到

∫∫∫〔d〕★dv=★(§)*d的體積》0。

另一方面,

取小球面外側,則用高斯公式得到

∫∫〔小球面上〕【pdydz+qdzdx+rdxdy】=∫∫∫〔d〕★dv>0矛盾。

第一類曲面積分證明題,寫下過程

6樓:趙磚

1-(sinx)^3=1-sinx[1-(cosx)^2]=1-sinx+sinx(cosx)^2

設:u=cosx,則du=-sinxdx;又當x=0,π時,u=1,-1

所以:∫[0,π]:[1-(sinx)^3]dx=∫[0,π]:

[1-sinx+sinx(cosx)^2]dx=∫[0,π]:dx-∫[0,π]:sinxdx+∫[0,π]:

sinx(cosx)^2]dx

=π+∫[1,-1]:du-∫[1,-1]:u^2du=π-∫[-1,1]:du+∫[-1,1]:u^2du=π-2+(2/3)

=π-(4/3)

7樓:qq1292335420我

∫√(x²+2x -3)dx

=∫√[(x+1)²-4]dx,完全平方

=∫√(t² - 4),令t=x+1

令t=2secθ

=4∫tan²θsecθdθ

=4∫(sec³θ-secθ)dθ

=2secθtanθ-2ln|secθ+tanθ|=(1/2)(x+1)√(x²+2x-3)-2ln|√(x²+2x-3)+x+1|

高數問題:第二型曲面積分及高斯公式的證明題。求詳細且有力的證明過程。

8樓:匿名使用者

反證法。

如果在r^復3上,有一點制m0,使得在m0點處p'x+q'y+r'z≠0,

記p'x+q'y+r'z為★

不妨設★(m0)>0(<0時同理可證)

因為★連續,利用保號性,

則存在一個以m0為心,以r為半徑的小球,

使得在此小球域d上,★>0。

則用積分中值定理得到

∫∫∫〔d〕★dv=★(§)*d的體積》0。

另一方面,

取小球面外側,則用高斯公式得到

∫∫〔小球面上〕【pdydz+qdzdx+rdxdy】=∫∫∫〔d〕★dv>0矛盾。

高數曲面積分中的證明問題,求詳細解答

9樓:匿名使用者

其實這個題目很簡單的,

關鍵在於樓主被各種符號弄暈了。

下面用u'n代表u在l法向量上的偏導數。

1設l的單位切向量為s0, 單位法向量為n0

下面的ds設個標量,s0和n0都是向量

那麼s0ds=dxi+dyj

且(n0ds)*(s0ds)=(ds)^2*(s0*n0)=0

且|n0ds|=|s0ds|=ds

所以n0ds= dyi-dxj

以上只是要得到n0ds= dyi-dxj。如果知道這一結論,可以不管上面的部分。

證明從右邊的∮v*(u'n)ds開始,

因為(u'n)ds=gradu*n0ds=(u'x i+u'y j)*(dyi-dxj)=u'x dy-u'y dx

所以根據格林公式

∮v*(u'n)ds=∮v*(u'x dy-u'y dx)=∫∫d [(vu'x)'x-(-vu'y)'y]dxdy

=∫∫(v'x*u'x+vu''xx+v'y*u'y+vu''yy)dxdy

=∫∫d(u'x*v'y+u'y*v'x)dxdy+∫∫d v(u''xx+u''y)dxdy

=∫∫d (gradu*gradv)dxdy+∫∫d vδudxdy

所以移項得到∫∫d vδudxdy= -∫∫d (gradu*gradv)dxdy+∮v*(u'n)ds

2方法同一,用同樣的步驟,可以證得

∫∫d uδvdxdy= -∫∫d (gradu*gradv)dxdy+∮u*(v'n)ds

兩個等式相減,就得到

∫∫(uδv- vδu)dxdy=∮[u*(v'n)-v*(u'n)]ds

數學分析,第二型曲面積分,有點看不懂這題的答案?想問下,證明的最後一步,x,y,z微分後不是應該得

10樓:匿名使用者

∂/∂x【x/r】

=【r-x²/√x²+y²+z²】/r²

=【r²-x²】/r³

=【y²+z²】/r³。

同理可求出另兩個偏導數。

三者之和=2/r。

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