问答题 求曲面x2+(y-1)2=1介于xOy平面与曲面
【正确答案】[分析与求解一] 记这部分曲面为∑,它关于yz平面对称,第一卦限部分曲面方程

于是∑的面积S为

先求曲面微元表达式:

再求投影区域Dyz. 由消去x得z=y,这是Dyz的一条边界,另外的边界线是柱面x2+(y-1)2=1与yz平面的交线,即y=2以及y轴,于是
Dyz:0≤z≤y,0≤y≤2.
最后可求

[分析与求解二] 柱面x2+(y-1)2=1的准线是xOy平面上的圆周C:x2+(y-1)2=1,按柱面介于坐标面与它的上方曲面之间部分的面积公式,有

在C上,x2+y2=2y,于是

曲线C的参数方程:
x=cost,y=1+sint,t∈[0,2π],

因此


【答案解析】①设有Oxy平面上的光滑曲线L,以L为准线,母线平行于z轴作柱面,此柱面在xy平面与连续曲面z=f(x,y)(≥0)之间部分的面积为

本题中[分析与求解二]用的就是这个公式.
②我们也可用圆周C的显式方程

来计算曲线积分此时将C分成y=1上方与下方两部分,分别记为C1与C2,在C1与C2相同,于是

③[分析与求解一]中对曲面∑:x=x(y,z),y,z)∈Dyz,用的是面积计算公式