Математика в нефтегазовом образовании. Теория и задачи. Калинин В.В - 39 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

36
Площадью поверхности Ω назовём предел суммы
1
n
Ti
i
ω
ω
=
=
||, где | ω
i
|
площадь площадки
ω
i
, когда диаметры этих площадок (или, соответственно,
площадок
D
i
) стремятся к нулю, т.е. когда d
T
0.
Нормаль к поверхности
F(x,y,z) = z f (x,y) = 0 задаётся градиентом в точ-
ке
М
i
:
,, , ,1
FFF f f
grad F
xyz x y
∂∂∂
⎛⎞
==
⎜⎟
∂∂
⎝⎠
.
Запишем единичный вектор
n
нормали:
()
cos ,cos ,cos
grad f
n
grad f
α
βγ
==
,
2
2
1
ff
gradf
xy
∂∂
⎛⎞
⎛⎞
=
++
⎜⎟
⎜⎟
∂∂
⎝⎠
⎝⎠
.
Теперь можно найти угол
γ, ( /2
γ
π
< ), который нормаль образует с осью OZ:
()
()
2
2
1
cos
1
xy
ff
γ
=
′′
++
.
Поскольку
D
i
проекция ω
i
на плоскость OXY, тоD
i
= ω
i
cos γ, (рис. 20б).
Тогда
0
22
0
1
cos cos
1.
cos
T
T
i
Ti i
d
xy
d
DD
D
D
dxdy
ff
dxd
y
ωω
γγ
γ
== =
′′
→=++
∑∑
∫∫ ∫∫
||
||
Таким образом,
площадь поверхности Ω, заданной уравнением z = f (x,y)
вычисляется по формуле:
22
1
xy
D
ff
dxd
y
′′
Ω= + +
∫∫
|| , (1)
где
D ортогональная проекция области Ω на плоскость OXY.