-
Thông tin
-
Quiz
Bài giảng Tích Phân Mặt - Giải tích 2 | Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội
Bài giảng Tích Phân Mặt - Giải tích 2 | Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn sinh viên cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Giải tích 2 (MAT1042) 50 tài liệu
Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội 537 tài liệu
Bài giảng Tích Phân Mặt - Giải tích 2 | Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội
Bài giảng Tích Phân Mặt - Giải tích 2 | Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn sinh viên cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Giải tích 2 (MAT1042) 50 tài liệu
Trường: Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội 537 tài liệu
Thông tin:
Tác giả:























Tài liệu khác của Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội
Preview text:
4/28/2022 TÍCH PHÂN MẶT 1. Mặt tham số 2. Tích phân mặt loại I
3. Ứng dụng tích phân mặt loại I để tính diện tích mặt cong 4. Tích phân mặt loại II Calculus: pages 1070 - 1108 4/28/2022 Thaodt 1 1
1. Mặt tham số (Parametric surfaces)
Hàm véc-tơ 𝑟 𝑢, 𝑣 = 𝑥 𝑢, 𝑣 𝚤 + 𝑦 𝑢, 𝑣 𝚥 + 𝑧(𝑢, 𝑣)𝑘
o là một ánh xạ 𝑅 ⊃ 𝐷 ∋ 𝑢, 𝑣 ↦ 𝑟 𝑢, 𝑣 ∈ 𝑅,
o 𝚤, 𝚥, 𝑘 là các véc-tơ đơn vị trên các trục Ox, Oy, Oz
o 𝑥, 𝑦, 𝑧 là các thành phần của hàm 𝑟, 𝑥, 𝑦, 𝑧 là các hàm của 2 biến 𝑢, 𝑣 trong D. 4/28/2022 Thaodt 2 2 1 4/28/2022
1. Mặt tham số (Parametric surfaces)
o Tập hợp tất cả các điểm 𝑥, 𝑦, 𝑧 ∈ 𝑅 thỏa mãn:
𝑥 = 𝑥 𝑢, 𝑣 , 𝑦 = 𝑦 𝑢, 𝑣 , 𝑧 = 𝑧 𝑢, 𝑣 (2) là một mặt tham số
o Phương trình (2): phương trình tham số 4/28/2022 Thaodt 3 3
1. Mặt tham số (Parametric surfaces)
Ví dụ 1. Xách định mặt có phương trình véc-tơ:
𝑟 𝑢, 𝑣 = 2𝑐𝑜𝑠𝑢. 𝚤 + 𝑣. 𝚥 + 2𝑠𝑖𝑛𝑢. 𝑘
• Từ phương trình vec-to đã cho, rút ra được phương trình tham số:
𝑥 = 2𝑐𝑜𝑠𝑢, 𝑦 = 𝑣, 𝑧 = 2𝑠𝑖𝑛𝑢 Mọi điểm trên mặt có: 𝑥 + 𝑧 = 4
Nghĩa là tiết diện song song với mặt phẳng xz (y: hằng số
)là một đường tròn, tâm nằm trên Oy, bán kính 2. 4/28/2022 Thaodt 4 4 2 4/28/2022
1. Mặt tham số (Parametric surfaces)
𝑟 𝑢, 𝑣 = 2𝑐𝑜𝑠𝑢. 𝚤 + 𝑣. 𝚥 + 2𝑠𝑖𝑛𝑢. 𝑘
Do 𝑦 = 𝑣 và không bị giới hạn khoảng của v nên mặt cong
là 1 hình trụ tròn có bán kính bằng 2, trục là Oy.
Nếu giới hạn u, v trong miền:
0 ≤ 𝑢 ≤ , 0 ≤ 𝑣 ≤ 3, ta được: 4/28/2022 Thaodt 5 5 2. Tích phân mặt loại I
• Giả sử mặt S có phương trình véc-tơ:
𝑟 𝑢, 𝑣 = 𝑥 𝑢, 𝑣 𝚤 + 𝑦 𝑢, 𝑣 𝚥 + 𝑧 𝑢, 𝑣 𝑘, 𝑢, 𝑣 ∈ 𝐷
Giả sử miền D là hình chữ nhật, chia D thành các hcn 𝑅 ,
khi đó mặt S được chia tương ứng thành các mảnh 𝑆. 4/28/2022 Thaodt 6 6 3 4/28/2022 2. Tích phân mặt loại I • Tính 𝑓 𝑃∗
tại mỗi mảnh, nhân với diện tích ∆𝑆 của mảnh đó. m n f * P S ij • Lấy tổng Riemann: ij i1 j1 m n
• Nếu lim f * P S L ij ij m,n Thì i 1 j 1 m n lim f * P S f x, y, z dS ij ij m ,n i1 j1 S Tích phân mặt loại I 4/28/2022 Thaodt 7 7 2. Tích phân mặt loại I
• Nếu mặt S có khối lượng riêng tại 𝑀 𝑥, 𝑦, 𝑧 là 𝜌 𝑥, 𝑦, 𝑧 , Khối lượng của mặt S: x,y,zdS S • Tích phân mặt
dS cho ta diện tích của mặt S. S
• Tích phân mặt loại I có tính chất giống tích phân kép. 4/28/2022 Thaodt 8 8 4 4/28/2022 2. Tích phân mặt loại I Diện tích mặt
• Xét mặt S có phương trình véc-tơ:
𝑟 𝑢, 𝑣 = 𝑥 𝑢, 𝑣 𝚤 + 𝑦 𝑢, 𝑣 𝚥 + 𝑧 𝑢, 𝑣 𝑘, 𝑢, 𝑣 ∈ 𝐷
• Xấp xỉ 2 biên của mảnh 𝑆 bởi 2 véc-tơ, các véc-tơ này lần
lượt xấp xỉ bởi ∆𝑢𝑟∗, ∆𝑣𝑟∗ 4/28/2022 Thaodt 9 9 2. Tích phân mặt loại I
• Khi đó mảnh 𝑆 được xấp xỉ bởi hình bình hành có các -
cạnh là các véc-tơ ∆𝑢𝑟∗, ∆𝑣𝑟∗
• Hình bình hành này nằm trong mặt phẳng tiếp diện của S tại 𝑃.
• Diện tích của hình bình hành: * * * * S ur ' , vr ' r ' ,r ' uv ij u v u v
Trong đó: r' x' i y' j z' k u u u u r' x' i y' j z' k v v v v 4/28/2022 Thaodt 10 10 5 4/28/2022 2. Tích phân mặt loại I
• Diện tích mặt S được xấp xỉ bằng: m n * * r' ,r' u v u v i 1 j 1
• Để độ chính xác tốt hơn: 𝑚, 𝑛 → ∞
Vậy: Diện tích mặt S được xác định bởi biểu thức: * * r' ,r' dudv u v D
Nếu mặt S: 𝑟 𝑥, 𝑦 = 𝑥, 𝑦, 𝑧(𝑥, 𝑦) 𝑟
= 1,0, 𝑧 ; 𝑟 = 0,1, 𝑧 ⇒ 𝑟, 𝑟 = −𝑧, −𝑧, 1 4/28/2022 Thaodt 11 11 2. Tích phân mặt loại I
2.2. Cách tính tích phân mặt loại I
Xét mặt S cho bởi phương trình 𝑧 = 𝑓(𝑥, 𝑦): hàm liên
tục, có các 𝑧′, 𝑧′ liên tục trong miền đóng giới nội D (hình chiếu của S lên Oxy) f x y zdS f x y zx y '2 '2 , , , , , 1 z z dxdy x y S D
Ví dụ 2. Tính tích phân ∬ 𝑦𝑑𝑆 trong đó S là mặt:
𝑧 = 𝑥 + 𝑦, 0 ≤ 𝑥 ≤ 1, 0 ≤ 𝑦 ≤ 2 4/28/2022 Thaodt 12 12 6 4/28/2022
2.2 Cách tính tích phân mặt loại I
Ví dụ 2. Tính tích phân ∬ 𝑦𝑑𝑆 trong đó S là mặt:
𝑧 = 𝑥 + 𝑦, 0 ≤ 𝑥 ≤ 1, 0 ≤ 𝑦 ≤ 2 • Ta có: ' ' 2
z 1, z 2y dS 1 1 4y dxdy x y 1 2 2 I ydS y 2 4y dydx 00 S 1 2
I 2. . 1 2y 2 1 3/2 2 dx 0 8 3 0 13 2 I 3 4/28/2022 Thaodt 13 13
2.2 Cách tính tích phân mặt loại I
Ví dụ 3. Tính tích phân sau với S là mặt cầu 𝑥 + 𝑦 +
𝑧 = 1, 𝑥 ≥ 0, 𝑦 ≥ 0, 𝑧 ≥ 0: 2 z 2 2 x y dS S
Từ phương trình mặt cầu rút ra: 𝑧 = 1 − 𝑥 − 𝑦 x x ' z x 2 2 1 x y z 1 1 '2 '2 1 z z , z 0 x y 2 ' y y z z z y 2 2 1 x y z 4/28/2022 Thaodt 14 14 7 4/28/2022
2.2 Cách tính tích phân mặt loại I • Suy ra: 2 I z 2 2 x y 2 2 dS 1 x y 2 2 x y dxdy 2 S D
• Trong đó, miền D là ¼ hình tròn tâm O bán kính 1 thuộc góc phần tư thứ nhật.
• Chuyển sang tọa độ cực: /2 1 1 2 3 2 3 I d 1 r r dr 1 r r dr 2 0 0 0 2
• Đặt 𝑟 = 𝑠𝑖𝑛𝑡, 0 ≤ 𝑡 ≤ , suy ra I2 15 4/28/2022 Thaodt 15 15 Tích phân mặt loại I
• Ví dụ 4: Tính ∬ 𝑥𝑑𝑆
, trong đó S là mặt cầu đơn vị 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 1.
• HD: Tham số hóa mặt cầu: 𝑥 = sin 𝜙 cos 𝜃 , 𝑦 = sin 𝜙 sin 𝜃 , 𝑧 = cos 𝜙 ,
0 ≤ 𝜙 ≤ 𝜋, 0 ≤ 𝜃 ≤ 2𝜋
⇒ 𝒓 𝜙, 𝜃 = sin 𝜙 cos 𝜃 𝒊 + sin 𝜙 sin 𝜃 𝒋 + cos 𝜙 𝒌 Từ đó suy ra:
𝒓,𝒓 = sin𝜙
Áp dụng CT tính tích phân mặt: 4/28/2022 Thaodt 16 16 8 4/28/2022 Tích phân mặt loại I
𝑥𝑑𝑆 = sin𝜙 cos 𝜃 𝒓′, 𝒓′ 𝑑𝐴
= sin 𝜙 cos 𝜃 sin𝜙 𝑑𝜙𝑑𝜃 4𝜋
= cos 𝜃 𝑑𝜃 sin 𝜙 𝑑𝜙 = 3 4/28/2022 Thaodt 17 17 Tích phân mặt loại I
Ví dụ 6. Tính ∬ 𝑧𝑑𝑆
, trong đó S là mặt bao gồm mặt
𝑆 cho bởi mặt trụ 𝑥 + 𝑦 = 1, 𝑆 là đĩa tròn 𝑥 + 𝑦 ≤ 1
nằm trong mặt phẳng 𝑧 = 0, và 𝑆 là mặt phẳng 𝑧 = 1 + 𝑥. HD:
𝑆: sử dụng các tham số 𝜃 và z.
𝑥 = cos 𝜃 , 𝑦 = sin 𝜃 , 𝑧 = 𝑧 Khi đó: 0 ≤ 𝜃 ≤ 2𝜋
0 ≤ 𝑧 ≤ 1 + 𝑥 = 1 + cos 𝜃
𝒓,𝒓 = (cos𝜃 , sin 𝜃 , 0) 4/28/2022 Thaodt 18 18 9 4/28/2022 Tích phân mặt loại I • Tiếp ví dụ 6:
𝑧𝑑𝑆 = 𝑧| 𝒓 , 𝒓 |𝑑𝐴 3𝜋
= 𝑧𝑑𝑧𝑑𝜃 = 2 Trên mặt 𝑆: 𝑧 = 0 𝑧𝑑𝑆 = 0 4/28/2022 Thaodt 19 19 Tích phân mặt loại I
Trên mặt 𝑆: 𝑧 = 1 + 𝑥 ⇒ 𝑧′ = 1, 𝑧′ = 0
𝑧𝑑𝑆 = 1 + 𝑥 2𝑑𝐴
Chuyển sang tọa độ cực:
1 + 𝑥 2𝑑𝐴 = 2 1 + 𝑟. cos 𝜃 𝑟𝑑𝑟𝑑𝜃 = 2𝜋 3 ⇒ 𝑧𝑑𝑆 = 2 + 2 𝜋 4/28/2022 Thaodt 20 20 10 4/28/2022 3. Tích phân mặt loại II
3.1. Mặt định hướng
• Cho mặt S, tại mỗi điểm chính quy M của S, có 2 véc-tơ pháp tuyến 𝑛, 𝑛′.
• Nếu tại mỗi điểm M của S, 1 véc-tơ 𝑛 có thể biến thiên
liên tục trên S: S định hướng được
• Hướng của S: hướng của 𝑛 4/28/2022 Thaodt 21 21 3. Tích phân mặt loại II
• Dải Mobius là 1 ví dụ của mặt không định hướng được 4/28/2022 Thaodt 22 22 11 4/28/2022 3. Tích phân mặt loại II
3.2. Tích phân mặt loại II
• Ở phần này chỉ xét những mặt định hướng được (2 mặt)
• Tại mỗi điểm trong mặt sẽ có 2 véc- tơ pháp tuyến đơn vị. 4/28/2022 Thaodt 23 23 3. Tích phân mặt loại II
3.2. Tích phân mặt loại II
• Nếu mặt S có phương trình 𝑧 = 𝑓(𝑥, 𝑦), hay:
𝑟 𝑥, 𝑦 = 𝑥. 𝚤 + 𝑦. 𝚥 + 𝑓 𝑥, 𝑦 . 𝑘 Véc-tơ pháp tuyến: 𝑙 = 𝑟
, 𝑟 = −𝑓 , −𝑓, 1 l 4/28/2022 Thaodt 24 24 12 4/28/2022 3. Tích phân mặt loại II
• Véc-tơ pháp tuyến đơn vị:
−𝑓𝒊 − 𝑓𝒋 + 𝒌
𝒊 + 𝑓𝒋 − 𝒌 𝒏 𝑓 = ; 𝒏𝟐 = 1 + 𝑓 + 𝑓 1 + 𝑓 + 𝑓 Hay:
𝒏 = (cos 𝛼 , cos 𝛽 , cos 𝛾)
Với 𝛼, 𝛽, 𝛾 là góc giữa 𝒍 và các trục Ox, Oy, Oz; 4/28/2022 Thaodt 25 25 3. Tích phân mặt loại II
• Đối với mặt thông thường,
Hướng dương là hướng mà thành phần của 𝑘 trong véc-tơ
pháp tuyến đơn vị dương.
• Đối với mặt đóng (mặt S vao vật thể E)
Hướng dương là hướng mà véc-tơ pháp tuyến hướng ra ngoài vật thể 4/28/2022 Thaodt 26 26 13 4/28/2022 3. Tích phân mặt loại II
Xét mặt S là 1 mặt có hướng với véc-tơ đơn vị n
• Giả sử có 1 dòng chất lỏng có mật độ 𝜌 𝑥, 𝑦, 𝑧 , trường
vận tốc 𝒗(𝑥, 𝑦, 𝑧) chảy qua mặt S
• Lượng chất lỏng chảy qua 1 đơn vị diện tích trong 1 đơn vị thời gian là: 𝜌𝒗
• Nếu chia S thành các mảnh nhỏ 𝑆
• Lượng chất lỏng chảy qua 𝑆
theo hướng của n trong 1 đơn vị thời
gian: 𝜌𝒗. 𝒏 𝐴 𝑆 4/28/2022 Thaodt 27 27 3. Tích phân mặt loại II
• Lượng chất lỏng chảy qua S: xấp xỉ bằng tổng lượng chất
lỏng chảy qua các mảnh con 𝑆
,x ,y z.v ,x ,y z.n ,x ,y zdS FdS . F ndS S S S
F .v P x, y,z i Q x,y,z j R x,y,z k
n là véc-tơ pháp tuyến đơn vị;
- Tích phân mặt loại II (thông lượng của F chảy qua S)
- Nếu ta đổi hướng mặt S thì tích phân mặt loại II đổi dấu
(do cosin chỉ hướng của n đổi dấu)
- Tích phân mặt loại II có tính chất tương tự tích phân kép 4/28/2022 Thaodt 28 28 14 4/28/2022
3.3. Cách tính tích phân mặt loại II Cách tính
• Nếu mặt S cho bởi phương trình 𝑧 = 𝑓 𝑥, 𝑦 , 𝑥, 𝑦 ∈ 𝐷: r x y z x y ' r ' f 'r f x x y ' , , , : 1,0, ; 0,1, y
→ 𝑙 = 𝑟′ × 𝑟′ = −𝑓,−𝑓,1
Suy ra 2 véc-tơ pháp tuyến đơn vị tương ứng:
−𝑓𝒊 − 𝑓𝒋 + 𝒌
𝑓𝒊 + 𝑓𝒋 − 𝒌 𝒏 = ; 𝒏𝟐 = 1 + 𝑓 + 𝑓 1 + 𝑓 + 𝑓 𝑑𝑆 = 1 + 𝑓 + 𝑓 𝑑𝑥𝑑𝑦 4/28/2022 Thaodt 29 29
3.3. Cách tính tích phân mặt loại II ⇒ 𝑭. 𝒏. 𝑑𝑆
−𝑓𝒊 − 𝑓𝒋 + 𝒌
= ± 𝑃𝒊 + 𝑄𝒋 + 𝑅𝒌 . . 1 + 𝑓 + 𝑓 𝑑𝑥𝑑𝑦 1 + 𝑓 + 𝑓
= ±𝑭. 𝒍𝑑𝑥𝑑𝑦 = ± −𝑃𝑓
− 𝑄𝑓 + 𝑅 𝑑𝑥𝑑𝑦 Vậy:
𝑭𝑑𝑺 = 𝑭.𝒏. 𝑑𝑆 = ± −𝑃𝑓
− 𝑄𝑓 + 𝑅 𝑑𝑥𝑑𝑦
D: miền hình chiếu của S lên Oxy
Nếu hướng dương là ↑: 𝒏𝟏, nếu ↓: 𝒏𝟐 4/28/2022 Thaodt 30 30 15 4/28/2022 3. Tích phân mặt loại II 3.3. Cách tính
• Nếu mặt S cho bởi hàm véc-tơ 𝒓 𝑢, 𝑣 : 𝐼 = 𝑭. 𝒏𝑑𝑆 𝒓 = 𝑭. , 𝒓 𝒓 𝑑𝑆 , 𝒓 𝒓
= 𝑭(𝑟(𝑢, 𝑣). , 𝒓 𝒓
. 𝒓,𝒓 𝑑𝑢𝑑𝑣 , 𝒓 = 𝑭. 𝒓 dS , 𝒓 𝑑𝑢𝑑𝑣 4/28/2022 Thaodt 31 31
3.3. Cách tính tích phân mặt loại II
• Ví dụ: Tính TP trên mặt S của 𝑭 = 𝑥𝑦𝒊 + 𝑦𝑧𝒋 + 𝑧𝑥𝒌, S là
một phần của mặt paraboloid 𝑧 = 4 − 𝑥 − 𝑦 nằm bên
trên hình vuông 0 ≤ 𝑥 ≤ 1, 0 ≤ 𝑦 ≤ 1, hướng dương là hướng lên trên. 4/28/2022 Thaodt 32 32 16 4/28/2022
3.3. Cách tính tích phân mặt loại II
• Giải: Theo bài cho ta có:
𝑭 = 𝑥𝑦𝒊 + 𝑦𝑧𝒋 + 𝑧𝑥𝒌 → 𝑭 = 𝑥𝑦, 𝑦𝑧, 𝑧𝑥
𝑧 = 4 − 𝑥 − 𝑦 → 𝑧
= −2𝑥, 𝑧 = −2𝑦
Hướng dương hướng lên trên ⇒ 𝒍 = 2𝑥, 2𝑦, 1
𝐷 = 𝑥, 𝑦 0 ≤ 𝑥 ≤ 1, 0 ≤ 𝑦 ≤ 1} ∬ 𝐹𝑑𝑆 =
2𝑥𝑦 + 2𝑦 4 − 𝑥 − 𝑦 + 𝑥 4 − 𝑥 − 𝑦 𝑑𝑥𝑑𝑦 4/28/2022 Thaodt 33 33
3.3. Cách tính tích phân mặt loại II
Ví dụ 3. Tính ∬ 𝑭. 𝑑𝑺
, trong đó 𝑭 = 𝑦𝒊 + 𝑥𝒋 + 𝑧𝒌, S là
phía ngoài của paraboid 𝑧 = 1 − 𝑥 − 𝑦, 0 ≤ 𝑧 ≤ 1. • Theo bài cho ta có: 𝑃 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 𝑦, 𝑄 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 𝑥,
𝑅 𝑥, 𝑦, 𝑧 = 1 − 𝑥 − 𝑦 𝑓 = −2𝑥; 𝑓 = −2𝑦 Hình chiếu của S lên Oxy
là hình tròn tâm O, bán kính 1: 𝑥 + 𝑦 ≤ 1 4/28/2022 Thaodt 34 34 17 4/28/2022
3.3. Cách tính tích phân mặt loại II • Áp dụng công thức: FdS ' ' P.f Q. f R dxdy x y S D • Suy ra: I
y x x y 2 2 2 2 1 x y d xdy D I 2 2 4xy 1 x y dxdy D
• Chuyển sang tọa độ cực: 2 1 I 2 2
1 4r sin cos r rdrd I 0 0 2 4/28/2022 Thaodt 35 35 2. Tích phân mặt loại II Cách tính
Ví dụ 4. Tính ∬ 𝑭. 𝑑𝑺
, trong đó 𝑭 = 𝑦𝒊 + 𝑥𝒋 + 𝑧𝒌, S là
phía ngoài của vật thể E giới hạn bởi 𝑧 = 0 và paraboid
𝑧 = 1 − 𝑥 − 𝑦
• Mặt 𝑆 = 𝑆 + 𝑆 Do đó: . F dS . F dS . F dS I I 1 2 S 1 S S2 Trong đó: 𝜋 𝐼 = 2 4/28/2022 Thaodt 36 36 18 4/28/2022 2. Tích phân mặt loại II Cách tính
• Mặt S : là hình tròn có phương trình . 2 𝑥 + 𝑦 ≤ 1
Véc tơ pháp tuyến của S2 (hướng dương): 𝑛 = 0,0, −1 Do đó: . FdS z dxdy 0dxdy 0 2 S D D Vậy: F.dS F.dS F.dS 0 2 2 S 1 S 2 S 4/28/2022 Thaodt 37 37 2. Tích phân mặt loại II Cách tính
Ví dụ 4. Tính tích phân sau với S là phía ngoài mặt cầu
𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 𝑅:
𝐼 = 𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧 + 𝑦𝑑𝑧𝑑𝑥 + 𝑧𝑑𝑥𝑑𝑦
Hướng dẫn: Mặt 𝑆 = 𝑆 + 𝑆
𝑆 = 𝑅 − 𝑥 − 𝑦
𝑆 = − 𝑅 − 𝑥 − 𝑦 4/28/2022 Thaodt 38 38 19 4/28/2022 2. Tích phân mặt loại II Cách tính • Xét trên mặt 𝑆: 2 2 2 ' x ' y
S : z R x y ; z , z 1 x 2 2 2 y 2 2 2 R x y R x y x y n , ,1 2 2 2 2 2 2 R x y R x y • Suy ra: xdydz ydxdz zdxdy 1 S 2 2 2 x y R 2 2 2 R x y dxdy dxdy 2 2 2 2 2 2 D R x y D R x y 4/28/2022 Thaodt 39 39 2. Tích phân mặt loại II Cách tính • Xét trên mặt S : 2 x y 2 2 2 ' '
S : z R x y ; z , z 2 x 2 2 2 y 2 2 2 R x y R x y x y n , , 1 2 2 2 2 2 2 R x y R x y xdydz ydxdz zdxdy 2 S 2 2 2 x y R 2 2 2 R x y dxdy dxdy 2 2 2 2 2 2 D R x y D R x y 4/28/2022 Thaodt 40 40 20 4/28/2022 2. Tích phân mặt loại II Cách tính
Trong đó D là hình tròn tâm O(0,0) bán kính R 2 Vậy: R I 2 dxdy 4 2 2 2 D R x y
Chuyển sang tọa độ cực: x rcos ,0 r , R 0 2 y r sin 2 2 R R 1 R 1 2 I 2 rdrd .2.2 R d 2 2 R r 4 0 0 2 2 0 2 2 R r 2 R r R 2 2 2 3 2 R .2 R r 4R 0 4/28/2022 Thaodt 41 41 2. Tích phân mặt loại II Cách tính Cách 2. Tham số hóa mặt cong: x R sin cos
y R sin sin , 0 ,0 2 z R cos ' r
Rcos cos , Rcos sin , Rsin ' r R sin sin ,Rsin cos ,0 ' ' r r 2 2 2 2 2 R sin cos , R sin sin , R sin cos
F Rsin cos,Rsin sin,R cos 4/28/2022 Thaodt 42 42 21 4/28/2022 2. Tích phân mặt loại II Cách tính ' ' 3 3 2 3 3 2 3 2 F. r
,r R sin cos R sin sin R cos sin 3 R sin Khi đó: I xdydz ydzdx zdxdy 4 S 2 2 3 3 R sind d R d sin d 0 0 0 0 3 3 2 R .cos 4 R 0 4/28/2022 Thaodt 43 43
Exercise 1. Evaluate the surface integral
• ∬ 𝑥𝑦𝑧𝑑𝑆
, S is the part of the plane 𝑧 = 1 + 2𝑥 + 3𝑦
that lies above the rectangle 0,3 × [0,2]. • ∬ 𝑥𝑦𝑑𝑆
, S is the triangular region with vertices (1,0,0), (0,2,0) and (0,0,2). • ∬ 𝑦𝑧𝑑𝑆
, S is the part of the plane 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 1 that lies in the first octant. • ∬ 𝑦𝑑𝑆 𝑥 , 0 ≤ 𝑥 ≤ 1, , S is the surface 𝑧 = + 𝑦 0 ≤ 𝑦 ≤ 1). 4/28/2022 Thaodt 44 44 22 4/28/2022
Exercise 1. Tính: Evaluate the surface integral • ∬ 𝑥𝑧𝑑𝑆
, S is the part of the cone 𝑧 = 𝑥 + 𝑦 that
lies between the planes 𝑧 = 1 and 𝑧 =3. • ∬ 𝑧𝑑𝑆
, S is the surface 𝑥 = 𝑦 + 2𝑧, 0 ≤ 𝑦 ≤ 1, 0 ≤ 𝑧 ≤ 1. • ∬ 𝑦𝑑𝑆
, S is the part of the paraboloid 𝑦 = 𝑥 + 𝑧 that
lies inside the cylinder 𝑥 + 𝑦 = 4. 4/28/2022 Thaodt 45 45 Tính: 4/28/2022 Thaodt 46 46 23