CHƯƠNG 5
TÍCH PHÂN MẶT
Khoa Toán-Tin
Đại học Bách khoa Nội
2025
Khoa Toán-Tin (HUST) MI1121 CHƯƠNG 5 2025 1 / 48
Nội dung
1Tích phân mặt loại một (Tích phân mặt của trường hướng)
2Tích phân mặt loại hai (Tích phân mặt của trường vectơ)
Khoa Toán-Tin (HUST) MI1121 CHƯƠNG 5 2025 2 / 48
Mặt tham số
Hàm vectơ hai biến
Giả sử DR2. Ánh xạ: r : (u,v)Dr(u,v)Rn,
được gọi hàm vectơ của biến số u vxác định trên D.
Ta sẽ xét trường hợp n= 3:r (u,v) = x(u,v)
i+y(u,v)
j+z(u,v)
k.
Mặt tham số: Tập hợp các điểm M(x,y,z)
x=x(u,v), y =y(u,v), z =z(u,v),
với (u,v)chạy trong D, được gọi một mặt tham số S. Các phương trình trên được gọi phương trình
tham số của mặt S.
Khoa Toán-Tin (HUST) MI1121 CHƯƠNG 5 2025 3 / 48
Một số dụ
dụ 1.
Xét mặt cong Scho bởi hàm vectơ hai biến
r(u,v) = cosu
i+ sinu
j+v
k,
với (u,v)[0,2π]×[0,1].
Phương trình tham số của mặt cong: x= cosu, y = sinu,z =v,
với 0u2π,0v1.
Ta x2+y2= cos2u+ sin2u= 1. Mặt S (một phần) mặt trụ x2+y2= 1,0z1.
dụ 2.
Xét mặt cầu S:x2+y2+z2= 4. Ta thể tham số hóa mặt cầu Sbằng:
x= 2cosφsinθ, y = 2sinφsinθ, z = 2cosθ,
với 0φ2π,0θπ.
Khoa Toán-Tin (HUST) MI1121 CHƯƠNG 5 2025 4 / 48
Một số dụ
Xét mặt S:z=f(x,y), với (x,y)D.
Khi đó ta thể xem Snhư mặt tham số, với phương trình tham số:
x=x,y =y,z =f(x,y),
với (x,y)D.
dụ 3.
Xét (một phần) mặt nón S:z=px2+y2.
Ta thể tham số hóa mặt Sbằng hai cách.
Cách 1: Phương trình tham số của S
x=x,y =y,z =px2+y2.
Cách 2: Phương trình tham số của S
x=rcosφ,y =rsinφ,z =r,
với 0φ2π,r0.
Khoa Toán-Tin (HUST) MI1121 CHƯƠNG 5 2025 5 / 48