设空间闭区域Ω由曲面z=a2-x2-y2与平面z=0所围成,Σ为Ω的表面外侧,V为Ω的体积.证明:∯Σx2yz2dydz
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解题思路:将左边的第二类曲面积分转化为三重积分,然后将积分立体区域转化为球面坐标的形式计算三重积分即可证明.

证明:由高斯公式,有

左边积分=

Ω(2xyz2−2xyz2+1+2xyz)dxdydz=V+2

Ωxyzdxdydz

Ωxyzdxdydz=

∫2π0sinθcosθdθ

∫a0r3dr

∫a2−r20zdz=

1

2sin2θ

|2π0⋅

∫a0r3dr

∫a2−r20zdz=0

∴左边积分=V=右边.

点评:

本题考点: 用高斯公式计算曲面积分.

考点点评: 此题在计算三重积分的时候,也可以用对称性,即:由于Ω关于xoz面对称,又f(x,y,z)=xyz是Ω上关于y的奇函数,故∭Ωxyzdxdydz=0.