質問<775>2002/1/29
from=さっぴ
「ベクトル解析」


S:x^2+y^2+z^2=9(Z>0)
F=2xi+2yj+zk
∫F・ds

これ解いてください。明日までに・・・。
卒業できなくなっちゃう。


お返事2002/1/29
from=武田


大学の内容なので、さっぱりわかりません。
どなたかアドバイスを緊急に下さい。


お便り2002/1/29
from=d3


質問<775>2002/1/29の解答ですが,長いこと離れています
のであやしいです.

ガウスの発散定理

ベクトル界Aにおいて,閉曲面Sで囲まれた領域をVとすれば
∫V divAdv=∫S A・ndS(=∫S A・dS)

ただし,左辺はAの発散を曲面Sに囲まれた領域内で積分したものであり,
右辺はAのSに関する法線面積分で,法線nはSの内部から外部に向かう
ものとする.

したがって,
divF=∇・F=(i(∂/∂x)+j(∂/∂y)+k(∂/∂z))・(2xi+2yj+zk)=5

ここで,
x2+y2+z2=9(z>0)で,原点中心で半径3の球の上半分を考えればいい?

とりあえず,
この上半分と円内S1:x2+y2=9,z=0とで囲まれた閉曲面で考える.

この閉曲面をSとし,囲まれた体積をVとしておきます.
∫S F・dS=∫V divFdv=5∫V dv
     =5×半球の体積=5×(2π/3)・33=90π.

これから,円内x2+y2=9,z=0での面積分をのぞけばいい?

F・n=(2xi+2yj+0k)・(-k)=0ですので,のぞかなくてもいい?

よって,90π.

条件が付いていてますますあやしくなっています.
かならず確かめてください.