就一个答案
因为分母x^2+y^2+z^2在曲面Σ:x^2+y^2+z^2=a^2上
所以可以直接把含有x^2+y^2+z^2的都换为a^2
这是曲线和曲面积分的特性,就能省去挖孔的步骤
但是,若这里的分母不是x^2+y^2+z^2的话,比如x^2+2y^2+3z^2
做法就不同了,不能直接代入,而是需要挖一个x^2+2y^2+3z^2=t^2,t->0
的小椭球,来避免奇点,这样围成的曲面就能用高斯公式了
再详细一点的,
许多人都把重积分和线面积分都混淆了
实际上重积分是不能直接这样代入的
因为重积分的方程是x^2+y^2+z^2≤a^2
但是面积分的方程是x^2+y^2+z^2=a^2
这个不等号和等号是关键所在了
重积分方程要用等号表示时,一定要说明由是哪些曲面围成的封闭体积
例如由z=√(x^2+y^2)和z=√(1-x^2-y^2)围成的体积,这里可用等号表示
或者直接说体积范围是z≥√(x^2+y^2)和z≤√(1-x^2-y^2)
但是,对于曲面积分,就不能用z≥√(x^2+y^2)和z≤√(1-x^2-y^2)来表示了
只能说由z=√(x^2+y^2)和z=√(1-x^2-y^2)围成的曲面的全外侧等等
也有一个要点
当是全外(内)侧的曲面积分时,若被积函数有相应的积分方程式子
可以先直接代入,但是用了高斯公式变为三重积分后,就不能这么做了,要注意哦