Całka powierzchniowa niezorientowana
Rozważmy przestrzeń
Def. Gładkim punktem powierzchniowym (względem płaszczyzny 0xy) nazywamy wykres funkcji
z = f(x, y) ; (x, y) D
klasy w D gdzie D- obszar regularny domknięty o jednospójnym wnętrzu.
W analogiczny sposób określamy gładki punkt powierzchniowy względem płaszczyzny 0yz i 0xz.
Powierzchnie stanowiącą zbiór spójny punktów, którą można podzielić na skończoną liczbę gładkich punktów powierzchniowych nazywamy powierzchnią regularną,
Rozważmy gładki punkt powierzchniowy S orównaniu
z = f(x, y) ; (x, y) D
oraz funkcję F (x, y, z) określoną i ciągłą na tym płacie
Biorę podział obszaru D na n obszarów regularnych.
= {
,…,
}
= średnica obszaru
= d (
,
)
,
= max
- Srednica podziału
podziałowi
odpowiada podział płata S
{,…,
}
pole punkta powierzchni
= |
|=
; (k=1,…,n)
punktowi odpowiada punkt
(k=1,…,n)
tworzę sumę całkową
Rzutem na płaszczyzne 0xy jest
Rzutem na płaszczyzne 0xy jest
Def. Ciąg podziałów {
Def. Jeżeli dla każdego normalnego ciągu podziałów {
Interpretacja geometryczna
Jeżeli F (x, y, z)
Interpretacja fizyczna
Jeżeli
=m(S) – masapunkta S.
Inne zastosowanie:
, S(
) ,
,
,
Twierdzenie (o zamianie całki powierzchniowej niekierowanej na całkę podwójną)
Jeżeli funkcja F (x, y, z) jest ciągła na gładkim płacie S:
z= f(x,y) , (x,y)D to
istnieje i
(*)=
Jeżeli S jest powierzchnią regularną
i- gładkie punkty powierzchni względem płaszczyzn 0xy v 0yz v 0xz.
Wtedy =
Przykład
Obliczyć
=
S : - kąt o wierzchołkach A(1,0,0) , B(0,1,0) , C(0,0,1)
S: x+y+z = 1 <=> z = 1-x-y , gdzie:
S: x+y+z=1 , D = {(x,y) : 0 x
1 ; 0
y
1-x}
==
Przykład 2
Obliczyć pole płata S powierzchni z = xy którego rzutem na płaszczyznę 0xy jest koło
Xy > 0
|S| = 44
Przykład
Znaleźć masę powierzch. kuli, jeżeli gęstość tej powierzch.w każdym punkcie jest liczbowo równa odległość tego punktu od pewnej określonej średnicy.
Średnica np. oś
0z ,
m(S) = 2m
= 2R=
=
=
Wyznaczyć środek ciężkości połowy powierzchni kuli
, bo
Przykład
Obliczyć
S – boczna powierzchnia walca ograniczonego powierzchnią walcową
i płaszcz. z = 0 , z = H
S: ,
=