C
ał
k
a powierz
c
hniowa
.
funkcji skalarnej
Niech będą dane w przestrzeni Oxyz: płat powierzchniowy (S) określony
r
ównaniem
z = z(x, y) (x
,
y) (G)
gdzie z(x, y) jest funk
c
ją klasy C
1
w ob
s
zarze regularnym domkniętym (G) oraz fu
n
kcja f
,
która
k
a
żdemu punktow
i P
= (x, y, z
)
pł
a
ta (S) przyporządkowuje lic
z
bę
f
(P)
= f (x, y
,
z)
Zakładamy,
ż
e funkcja f jest ograniczona na (S).
Całka powierzchniowa funkcji f po płacie (S) jest oznaczana symbolami
(S) - powierzchnia całkowania, f (P) - funkcja podcałkowa, P
=
(x, y, z) - punkt przebiegający
powierzchnię całkowania, dS
-
różniczka pola płata
.
Dzielimy obszar (G) na elementy
. W każdym elemencie obieramy argument (x
i
, y
i
).
Każdemu argumentowi odpowiada na płacie punkt
P
i
= (x
i
, y
i
z (x
i
, y
i
))
i płaszczyzna styczna w tym punkcie do płata, a na tej płaszczyźnie element styczny
, którego
rzutem na płaszczyznę Oxy jest element
- każdemu punktowi P
i
, odpowiada pewna wartość funkcji f (P
i
);
- wartość funkcji f (P
i
) mnożymy przez pole elementu stycznego
, i tworzymy sumę takich
iloczynów
Całkę powierzchniową definiujemy jako granicę tej sumy, gdy (największa ze średnic
elementów stycznych).
Sens geometryczny. Jeśli f (P)
=
1 wszędzie na (S), to powyższa całka jest polem płata (S)
Sens fizyczny. Jeśli (S) jest płatem materialnym, a oznacza gęstość w dowolnym punkcie
P płata, to całka
jest masą płata.
Obliczenie całki powierzchniowej funkcji skalarnej
Jeśli funkcja f punktu P
=
(x, y, z) jest ciągła i ograniczona na płacie (S) o równaniu
z = z(x, y) (x
,
y) (G)
to całka powierzchniowa funkcji f po płacie (S) istnieje i
z
achodzi równość