求球面x 2 y 2 z 2 1在第一卦限部分的切平面,使它

2021-03-16 21:20:27 字数 3709 阅读 4054

1楼:匿名用户

球面在第一卦限的法向量为(x0,y0,z0),切平面方程为(x-x0)x0+(y-y0)y0+(z-z0)z0=0,即xx0+yy0+zz0=1。与三坐标轴的交点为(1/x0,1/y0,1/z0),四面体的体积为1/(6x0y0z0),因此问题就是求x0y0z0的最大值,条件为x0^2+y0^2+z0^2=1。由于1=x0^2+y0^2+z0^2>=3×三次根号(x0^2y0^2z0^2),于是x0y0z0<=1/根号(27),故最小体积是根号(27)/6=根号(3)/2。

当且仅当x0=y0=z0=1/根号(3)时达到最小体积。

计算三重积分xyzdxdydz,其中积分为球面x^2+y^2+z^2=1及三个坐标所围成的在第一卦

2楼:等待枫叶

三重积分xyzdxdydz的结果等于1/48。

解:因为积分为球面x^2+y^2+z^2=1及三个坐标所围成的在第一卦,

那么积分域ω是一个球心在原点,半径为1的球在第一挂限内的部分。

则可用球坐标计算。其中(0≦θ≦π/2,0≦φ≦π/2,0≦r≦1)。

ω∫∫∫xyzdxdydz=ω∫∫∫[(rsinφcosθ)(rsinφsinθ)(rcosφ)rsinφdrdθdφ

=ω∫∫∫[(r^5)sinφcosφsinθcosθdrdθdφ

=[0,1]∫(r^5)dr[0,π/2]∫sinφd(sinφ)[0,π/2]∫sinθd(sinθ)

=(((r^6)/6)︱[0,1])*(((1/4)sinφ)︱[0,π/2])*(((1/2)sinθ)︱[0,π/2])

=(1/6)*(1/4)*(1/2)

=1/48

即ω∫∫∫xyzdxdydz等于1/48。

扩展资料:

三重积分的计算方法

1、直角坐标系法

适用于被积区域ω不含圆形的区域,且要注意积分表达式的转换和积分上下限的表示方法。

(1)先一后二法投影法,先计算竖直方向上的一竖条积分,再计算底面的积分。

(2)先二后一法(截面法),先计算底面积分,再计算竖直方向上的积分。

2、柱面坐标法

适用被积区域ω的投影为圆时,依具体函数设定,如设

x^2+y^2=a^2,x=asinθ,y=bsinθ。

区域条件:积分区域ω为圆柱形、圆锥形、球形或它们的组合。

函数条件:f(x,y,z)为含有与x^2+y^2相关的项。

3、球面坐标系法

适用于被积区域ω包含球的一部分。

区域条件:积分区域为球形或球形的一部分,锥 面也可以;

函数条件:f(x,y,z)含有与x^2+y^2+z^2相关的项。

3楼:杨必宇

用球面坐标:

f=x^2+y^2=(rsinφcosθ)^2+(rsinφsinθ)^2=r^2*sin^2(φ)。

|j|=r^2*sinφ,r∈[1,2],φ∈[0,π/2],θ∈[0,2π]。

原积分=∫[0,2π]dθ∫[0,π/2]dφ∫[1,2]f|j|dr。

=∫[0,2π]dθ∫[0,π/2]dφ∫[1,2]r^4*sin^3(φ)dr。

=2π*[(2^5-1)/2}*2/3=124π/3。

3、积分区域关于平面x=0对称故元积分化为∫∫∫[ω]zdv。

这道题很复杂,要以z=1为界讨论z的情况,如下图:

t<1时,用平面z=t截ω得如下图形:

不难求出图形面积s(t),f(t)=ts(t)。

同样有f=ts(t)。

对t从0到1和从1到[3sqrt(17)-1]/4分别积分而后加和得到所要的答案。

在球面x^2+y^2+z^2=9上(第一卦限内)求一点,使得该点处的切平面在三个坐标轴上的截距的平

4楼:匿名用户

当且仅当x0=y0=z0=1/根号(3)时达到最小体积。

求球面x^2+y^2+z^2=14在点(1,2,3)处的切平面及法线方程

5楼:匿名用户

令f(x,y,z)= x^复2+y^2+z^2-14f'x=2x,f'y=2y,f'z=2z,将点制(1,2,3)带入得baif'x=2,f'y=4,f'z=6

所以n=(2,4,6)从而

du切平面方程zhi

为2(x-1)+4(y-2)+6(z-3)=0即 2x+4y+6z=28.

法线dao方程为:(x-1)/2=(y-2)/4=(z-3)/6

6楼:凌月霜丶

^令f(x,y,z)= x^bai2+y^2+z^2-14fx=2x,fy=2y,fz=2z

所以du

n=(3,2,1)

从而zhi

切平面方

dao程为版

权3(x-3)+2(y-2)+(z-1)=0即 3x+2y+z=14.

法线方程为:(x-3)/3=(y-2)/2=(z-1)/1

7楼:一枚鲜活小青年

法向量bain=(f`x,f`y,f`z)=(2x,2y,2z),将点du(1,2,3)带入zhi得法向量n=(2,4,6)故切平dao面方程

内为2(x-1)+4(y-2)+6(z-3)=0即容x+2y+3z-14=0

法线方程为 (x-1)/1=(y-2)/2=(z-3)/3

8楼:流单单

令f(x,y,z)= x^2+y^2+z^2-14f'x=2x,f'y=2y,f'z=2z,将点(1,2,3)带入得f'x=2,f'y=4,f'z=6

所以n=(2,4,6)从而

切平面方程回

为2(x-1)+4(y-2)+6(z-3)=0即答 2x+4y+6z=28.

法线方程为:(x-1)/2=(y-2)/4=(z-3)/6

计算∫∫∫xyzdxdydz,其中 ∏x^2+y^2+z^2=1及三个坐标面所围成的在第一卦限内的闭区域

9楼:匿名用户

计算ω∫∫∫xyzdxdydz,其中 ω:x+y+z=1及三个坐标面所围成的在第一卦限内的闭区域

解:积分域ω是一个球心在原点,半径为1的球在第一挂限内的部分,用球坐标计算比较方便。

(0≦θ≦π/2,0≦φ≦π/2,0≦r≦1).

ω∫∫∫xyzdxdydz=ω∫∫∫[(rsinφcosθ)(rsinφsinθ)(rcosφ)rsinφdrdθdφ

=ω∫∫∫[(r^5)sinφcosφsinθcosθdrdθdφ=[0,1]∫(r^5)dr[0,π/2]∫sinφd(sinφ)[0,π/2]∫sinθd(sinθ)

==(1/6)(1/4)(1/2)=1/48

10楼:匿名用户

采用球面坐标

0≤θ≤∏/2

0≤φ≤∏/2

0≤r≤1

11楼:

首先做出图形,即第一卦限中的四分之一球。 若采用球面坐标,r是原点到积分边界的范围,r的最大值由边界曲面确定(将x.y.

z的参数形式带入解析式,可得r=λ〈λ为常数或θ与φ的函数〉,即最大值。) φ是积分区域边界曲面上向径与z轴正向的夹角的范围(可取到0~π)。 把积分区域向xoy平面做投影,θ是所得平面区域边界曲线上点的向径与x轴正向夹角的取值范围(最大取0~2π)。

求过直线x-1 2且垂直于平面x+2y-z-5 0的平面方程

1楼 555小武子 设所求平面法向量为n,则n必垂直于向量直线方向向量 2, 3 2 和平面x 2y z 5 0的法向量 1 2, 1 根据叉乘的几何意义,得到n 2, 3 2 1 2, 1 1,4,7 所以可设平面方程为x 4y 7z k 再将直线上的点 1, 2,2 代入,求出k 23故平面方程...