设 是具有边界曲线的有向曲面, 的边界曲线的正向这样规定:使这个正向与有向曲面 的
法向量符合右手法则.即当右手除大拇指外的四指依曲线 的绕行方向时,竖起的大拇指的指向与曲面 的法向量的指向一致.如此定向的边界曲线 称为有向曲面 的正向边界曲线.
先假定用平行于z轴的直线穿过曲面 时只有一个交点。的方向不妨取上侧,它在xOy面上的投影区域为 ,而的边界曲线在xOy面上的投影即为的边界曲线L,且L的方向与方向一致,如图1所示.此时的方程可写为.
当曲面与平行于z轴的直线的交点多于一个时,可通过分割的方法,把分成几部分,使每一部分均与平行于z轴的直线至多交于一点,然后分片讨论,再利用
第二型曲线积分的性质,同样可证式(1)成立 。