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求曲面积分,其中是球面外侧在的部分。

答案

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把第二类曲面积分看作向量场 通过上半球面 外侧的通量。以底面圆盘 封闭上半球体 。

有 。由高斯公式,

底面外法向为 ,故底面通量为 。

用柱坐标计算体积分:

因此 ,即 。