Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КОЛОК3.DOC
Скачиваний:
10
Добавлен:
22.09.2019
Размер:
257.54 Кб
Скачать

15. Поверхностный интеграл первого рода.

Поверхностные интегралы первого рода представляют собой обобщение двойного интеграла, аналогично тому, что криволинейный интеграл первого рода является обобщением простого определенного интеграла.

Дадим определение двухсторонней поверхности:

Поверхность называется двухсторонней, если какова бы ни была точка М0 и каков бы ни был замкнутый контур, проходящий через точку М0 и не пересекающий границу поверхности, после обхода его мы возвращаемся в начальную точку М0 с исходным направлением нормали.

Выбор стороны поверхности определяет ее ориентацию. С другой стороны выбор положительного направления обхода контура поверхности (со знаком плюс против хода часовой стрелки и со знаком минус по ходу часовой стрелки) однозначно определяет сторону поверхности.

Пусть S – двусторонне ориентированная гладкая поверхность. На замыканииS задана непрерывная функция f(x, y, z). Разобьем поверхность S с помощью сети произвольно проведенных кусочно-гладких кривых на части Si. Пусть Mi (xi, yi, zi) – произвольная точка поверхности Si. Составим интегральную сумму:

где Si – площадь Si/

Предел этой суммы

будет называться поверхностным интегралом первого рода от функции f(x, y, z) по поверхности S при условии существования этого предела и обозначается:

Сведение поверхностного интеграла первого рода к обычному двойному интегралу.

Пусть поверхность S задана уравнением z=z(x, y). Тогда:

где Е – проекция поверхности S на плоскость ху.

Кроме того, т.к.

где  - угол между нормалью к поверхности соответствующей точки и осью Oz. Тогда:

16. Поверхностный интеграл второго рода.

Рассмотрим двустороннюю поверхность и выберем на ней определенную ориентацию. Пусть поверхность задана уравнением z=z(x, y), Где (x, y)ER2. Пусть далее в каждой точке этой поверхности определена некоторая функция f(x, y, z). Разобьем поверхность сетью кусочно-глад­ких кривых на элементарные поверхности Si. Выберем на каждой поверхности Si произвольную точку Mi(xi, yi, zi). Вычислим значение функции в этой точке и умножим ее на площадь Ei, где Ei – проекция Si на плоскость Oxy с определенным знаком (если фиксирована верхняя сторона поверхности S, то площадь берется положительной, если фиксирована нижняя сторона поверхности S – отрицательной). Составим интегральную сумму:

Конечный предел этой интегральной суммы при стремлении диаметра всех частей Si к нулю, называется поверхностным интегралом второго рода от функции f(x, y, z)dxdy, распространенным на выбранную сторону поверхности S и обозначается:

Если вместо плоскости xy элементы поверхности yz или xz, то получим еще два поверхностных интеграла второго типа:

или

В общем случае пишут:

функции P, Q и R – определены в каждой точке поверхности S.

Если поверхность S задана уравнением z=z(x, y) и если рассматривать интеграл по верхней стороне поверхности, то:

Если поверхность S задана уравнением z=z(x, y) и если рассматривать интеграл по нижней стороне поверхности, то: