问答题
设u=z(x2+3),求向量场A=gradu通过上半球面S:x2+y2+z2=1(z>0)的上侧的流量.
【正确答案】由u=z(x
2+3),有
A=gradu={2xz,0,x
2+3},
则流量
其中S为球面x
2+y
2+z
2=1(z>0)的上侧.添一块
S
1={(x,y,z)|x
2+y
2≤1,z=0),
指向z轴负向,S
1在xOy平面上的投影域为D
1,S
1与S围成的闭区域记为Ω,因此有

【答案解析】[分析] 根据题设,先将流量写成曲面积分表达式,按第二型曲面积分计算,添补一块面,使积分域为封闭曲面,以便利用高斯公式算出结果.