发布网友 发布时间:2023-07-14 11:33
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热心网友 时间:2024-04-05 16:04
曲面积分中加负号通常是为了表示方向或取向。在多元微积分中,对于曲面积分,我们常常需要考虑法向量的方向。对于一个定向曲面,其方向通常被定义为法向量的方向。热心网友 时间:2024-04-05 16:04
曲面积分中有与不同面对应的三个方向余弦。
对于yoz面,dydz = cosα dS
对于zox面,dzdx = cosβ dS
对于xoy面,dxdy = cosγ dS
其中dydz、dzdx、dxdy分别是dS在三个不同的面下的面积投影区域
考虑在xoy面上,γ是曲面dS在某一点的法向量与z轴之间形成的夹角
这个夹角的范围是0 ≤ γ ≤ π
并且当0 ≤ γ ≤ π/2时,cosγ ≥ 0
当π/2 ≤ γ ≤ π时,cosγ ≤ 0
当γ = 0时,dS = dxdy,因为dS的在xoy面下的投影正好是dxdy,法向量的方向与正z轴平行
当γ = π时,dS = - dxdy,dS的法向量正好指向下,法向量方向与z负轴平行,所以取负数。
(cosα、cosβ、cosγ)是曲面单位法向量
具体有没有负号根据你取得曲面的侧有关系
z=f(x,y)
F(x,y,z)=f(x,y)-z
法向量+ -(z'x,z'y,-1) (cosα、cosβ、cosγ)是前面这个法向量单位化得到
当取正号的时候 z分量上-1说明第二类曲面积分取得下侧,当取负号时说明第二类曲面积分取得上侧。
参考资料来源:百度百科-曲面积分