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発散定理による面積分の計算

次の問題について質問させて下さい。 発散定理を用いて∬s(F・n)dAを計算せよ。 F=[sinx,y,z] S :x≦π/2、x≦y≦z、0≦z≦1の境界面 です。 発散定理とは、∬s(F・n)dA=∫∫∫(divF)dV のことです。 divF=cosx+2で、またyの範囲に注目してy、x、zの順番にdivFを 積分したところ、(6-π^2)/4となったのですが、解答には 1/2-(π^2)/8+(π^3)/24 となっていました。 どこが間違っているのかが分からず困っています。 どなたか解説をお願いします。

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回答No.2

1.ややこしい範囲ですね。#1の方の指摘のように 0≦x≦1 となるようです。積分は ∫[0,1]dx∫[x,1]dy∫[y,1]dz(cos(x)+2)=-5/3となる。 ただし、xの範囲を無理矢理∫[0,Pi/2]dxにすれば1/2-(π^2)/8+(π^3)/24 になる。 2.ということは、範囲はz=1の平面とz=yの平面とy=xの平面で囲まれた三角錐の頂点がキッスしたような領域のうち、x=0とx=Pi/2の平面で囲まれた領域と思われます。 さすれば、∫[1,Pi/2]dxの積分の部分は負×負で正になって答えが一致したか。 病み上がりなので頓知問題の検算は勘弁。

mine135
質問者

お礼

解説ありがとうございました。確かにその範囲で積分すると 解答と同じ答えになりました。 下の範囲がいまだ想像しにくいですが。。。 >ということは、範囲はz=1の平面とz=yの平面とy=xの平面で囲まれた三角錐の頂点がキッスしたような領域のうち、x=0とx=Pi/2の平面で囲まれた領域と思われます。 endlessriverさん、返信本当にありがとうございました。

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その他の回答 (1)

  • eatern27
  • ベストアンサー率55% (635/1135)
回答No.1

>S :x≦π/2、x≦y≦z、0≦z≦1の境界面 xの下限はないのでしょうか? あと、x≦y≦zから、x≦z(≦1)なので、x≦π/2にはあまり意味がなさそうですが、範囲に間違いはありませんか?

mine135
質問者

お礼

問題を解くことが出来ました! 私の誤記ですみませんでした。。。 返信ありがとうございました!^^

mine135
質問者

補足

すみません;私のミスです。 正しくは0≦x≦π/2です。

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