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计算曲面积分,其中为上半球面的上侧。

答案

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记向量场 。按通常球半径参数约定取 。以底面圆盘 补成上半球的闭曲面;圆盘取外法向下。

散度为

因而闭曲面通量为

底面通量为

故上半球面上侧通量等于闭曲面通量减去底面通量:

若不采用 的通常约定,则半径为 ,一般表达式应为 。