5051=∫Cd{(a · r)(b · r) + (a · b) r22 } =38. (0, 0, 0)= (a · b)(b · b) + (a · b) b2 2= 3 2 (a · b)(b2 − a 2 )ty r(0) = a och r(π/2) = b.32. Man inser att F = grad(xyz) dvs.C∫CF · dr− [(a · a)(b · a) + (a · b)a22 ] =är oberoende av vägen och∫F · dr = (xyz) P − (xyz) 0 =(−√ a ) (− b )√ c sinh 5 2 2 4 =33. a) −8/3b) 3πc) 16π/3d) 034. 4πR 335.36.323e) 12π/5π(π − 1)237. a) div A = 3, rot A = 0= abc2 sinh 5 4b) div A = 3, rot A = (1, 1, 1)c) div A = 0, rot A = 0d) div A = 1/x + 1/y + 1/z, rot A = 0e) div A = 0, rot A = e yz (0, y, −z) + e zx (−x, 0, z) + e xy (x, −y, 0)f) div A = − sinz, rot A = (0, 0, siny − sinx)39. 040. −2e −(x2 +y 2 +z 2) (y − z, z − x, x − y)41. −x + z, −y + x, −z + y)42. (a) i) a) 2ye y , b) 2xe z , c) 2, d) 1, e) 2xz, f) -2e yii) a) y 2 z 3 e x +2xyz 3 e y +3xy 2 z 2 e z , b) −(x+3z 2 )e x +ye y −x 2 e z , c) 2xz 3 +6xy 2 z,d) 3, e) −x 2 −2xy +y 2 +yz −x 3 +x 2 y −x 2 z −3xz 2 −3yz 2 +z 3 , f) 2(x −3z)e y43. Därför att ∂Fx∂y = ∂Fy∂x = 4x/√ y;44. a) 045. 54πb) 8πc) 162πd) 8/346. 4πR 347.48.e) 2176π/15∫∫SF · dS == 3 2∫∫∫V∫ 2π ∫ π ∫ RAv symmetriskäl kan nämligen0b) φ = 4x 2√ y∫∫∫divFdV =00∫∫∫V3(x 2 + y 2 + z 2 )dV =r 2 r 2 dr sinθ dθ dϕ = 3 2 4πR5 5 = 6π 5 R5V3r 2 dVöver halvsfären sättas = 1/2 gånger motsvarande integral över hela sfären.23 π
525349. S sluten, A kontinuerligt deriverbar, dvs. Gauss’ sats kan användas.divA = 3y 2 + 2y − x + 2z∫∫ ∫∫∫○ A · dS = (3y 2 + 2y − x + 2z)dVSVx = 0 symmetriplan till V , −x antisym. m.a.p. planet x = 0z = 0 symmetriplan till V , 2z antisym. m.a.p. planet z = 0∫∫∫⇒ (−x + 2z)dV = 0V har y-axeln till rotationsaxel⇒V⇒ dV = πr 2 (y)dy = π(y 2 + 2y)dy∫∫ ∫ 4○ A · dS = (3y 2 + 2y)(y 2 + 2y)π dy =S0= 4 4 71π1552.53.∫∫0 = ○=S∫∫∫∫∫∫xA · dS = {Gauss’ sats} = ∇ · (xA)dV =V∫∫∫V[(∇x) ·A + x ∇ · A} {{ } } {{ }]dV = e x ·=0exVA dVSåledes är x-komponenten av den sökta integralen = 0. På analogt sätt visas attäven y- och z-komponenterna är = 0.∫∫ ∫∫∫ ∫∫∫○ A · dS = divAdV = 3(x 2 + y 2 + (z − 1) 2 )dVSVVByt variabler x ′ = x, y ′ = y, z ′ = z − 1, samt inför r ′ = √ x ′2 + y ′2 + z ′2 :∫∫∫3 r ′2 dV = {dV = 4πr ′2 dr ′ } = 12π5r ′ ≤150. Låt S ∗ vara en cirkel i xz-planet med radie √ 3 och centrum i origo.∫∫ ∫∫∫○ A · dS = (2y + 2x + z + 8z 3 )dVS+S ∗Vdär endast den första termen i integranden ger ett bidrag ≠ 0. De övriga termernaär antisymmetriska antingen m.a.p. planet x = 0 eller m.a.p planet z = 0,och V är symmetrisk med avseende på båda dessa plan.Som integrationselement väljs en tunn cirkulär skiva med tjockleken dy på avståndety från xz-planet, dvs.dV = π(4 − (y − 1) 2 )dy∫∫(x 2 , 2, 2z 4 ) · (0, −1, 0)dS = −2π( √ 3) 2 = −6πS ∗∫∫ ∫∫∫ ∫∫= −SVS ∗ = 452π − (−6π) =572 π54. S omsluter det område i vilket div gradφ > 0, dvs. sfärenx 2 + y 2 + z 2 < 3 10Maximala flödet = 12π √ 30/125.55. a) −2πb) 1/6c) 3/456. 13/1257. −π51.∫∫∫∫∫○ (2x + x 3 z)ˆndS = {”Gauss’ sats”} = (2 + 3x 2 z, 0, x 3 )dV =SV∫∫∫= {symmetri i x, z} = (2, 0, 0)dV =V( ) 8π=3 , 0, 058. − π√ 2459. C är randkurva till ytan S 1 + S 2 därS 1 : x = 0, 0 ≤ z ≤ √ 1 − y 2 , ˆn 1 = (−1, 0, 0)S 2 : z = 0, 0 ≤ x ≤ min{1 + y, 1 − y}, ˆn 2 = (0, 0, −1)