5.2.7 曲面积分的计算(例5.56—5.58)
例5.56(北京市1992年竞赛题) 计算曲面积分

其中S是球面x2+y2+z2=1的外侧.
解析 由S的对称性,可知

且

于是


例5.57(南京大学1996年竞赛题) 设S表示球面x2+y2+z2=1的外侧位于x2+y2-x≤0,z≥0的部分,试计算I=
+y2dzdx+z2dxdy.
解析 曲面S在xy平面上的投影为
D={(x,y)|x2+y2≤x}(https://www.daowen.com)
由于F=x2+y2+z2-1,n=
=2(x,y,z),故

于是

例5.58(精选题) 计算曲面积分

其中Σ是上半球面z=
在柱面
+y2=1之内部分的上侧.
解析 记F(x,y,z)=x2+y2+z2-4Rx=0(z≥0),则曲面Σ的法向量为n=(x-2R,y,z),于是

记曲面Σ在xy平面上的投影区域为D,D:
+y2≤1,则

令x=
+u,y=v,记D1:u2+v2≤1,则
