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求用平面x+y+z=6与曲面x^2+y^2+z^2-xy-xz-yz=a^2相截所得的截断面之面积.重积分的题,

来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/02 15:30:21
求用平面x+y+z=6与曲面x^2+y^2+z^2-xy-xz-yz=a^2相截所得的截断面之面积.重积分的题,
求用平面x+y+z=6与曲面x^2+y^2+z^2-xy-xz-yz=a^2相截所得的截断面之面积.重积分的题,
貌似数字6应该是字母b吧?
由x+y+z=b得z=b-x-y,z对x,y的偏导数都是-1.所以截断面的面积A=∫∫(D)√(1+1+1)dxdy=√3×∫∫(D)dxdy,其中D是截断面在xoy面上的投影.
联立平面与曲面的方程,消去z,得3x^2+3y^2+3xy-3bx-3by+b^2-a^2=0.D即为此曲线围成的区域.
用二重积分的换元法计算∫∫(D)dxdy.
令x=u+v,y=u-v,雅可比行列式J=-2,D的边界曲线的方程化为9u^2+3v^2-6bu+b^2-a^2=0,即9(u-b/3)^2+3v^2=a^2,所以D化为椭圆区域,两个半轴长分别是a/3与a/√3.所以∫∫(D)dxdy=2πa^2/(3√3).
所以,截断面的面积是√3×2πa^2/(3√3)=2πa^2/3.