題目
10. (10 points) Let
F(x,y,z)=(x2+y2+z2)3/2xi+yj+zk and let
D={(x,y,z)∣4x2+4y2+9z2=1}. Find the flux of
F outward across the boundary of
D.
解答
解法一
此向量場是以原點為中心的反平方徑向場。橢球面包住原點,取原點附近半徑 ε 的小球後套散度定理;兩個曲面之間散度為 0,故外橢球的通量等於小球的通量:
∬DF⋅ndS=∬r=εε21dS=ε21(4πε2)=4π.