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■21240 / inTopicNo.1)  球の表面積◆重積分
  
□投稿者/ kei 一般人(1回)-(2007/01/23(Tue) 09:23:28)
    はじめまして。

    球面  x^2+y^2+z^2=a^2

    の表面積の求め方をおしえてください。


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■21250 / inTopicNo.2)  Re[1]: 球の表面積◆重積分
□投稿者/ 豆 付き人(68回)-(2007/01/23(Tue) 16:22:07)
    いろいろやり方があると思いますが、いくつか示します。

    (1)極座標を使うと
    x=asinθcosφ
    y=asinθsinφ
    z=acosθ とおき
    微小表面積が
    dS=adθ・asinθdφなので、
    S=∬[θ:0→π][φ:0→2π]a^2sinθdθdφ=4πa^2

    (2)直交座標の回転
    x^2+y^2=a^2をx軸の周りに回転させると、
    y=√(a^2-x^2)
    y’=x/√(a^2-x^2) より、対称性も考えれば、
    S=2・2π∫[x:0→a]y√(1+y’^2)dx
    =4π∫[x:0→a]adx=4πa^2

    (3)邪道ですが、球の体積V=(4π/3)a^3が既知であれば、
    半径がda増加するとき、体積の増加はdV=Sdaなので、
    Vをaで微分して、S=4πa^2

    (4)同様に、球の体積、および、錐の体積が柱の体積の1/3
    であることが既知であれば、
    V=Sa/3
    V=(4π/3)a^3なので、
    S=4πa^2 

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■21276 / inTopicNo.3)  Re[2]: 球の表面積◆重積分
□投稿者/ kei 一般人(2回)-(2007/01/24(Wed) 12:16:16)
    豆さん
    詳しい説明ありがとうございます。

    わたしには、一番(1)の極座標の解き方がわかりやすいようです。

    やってみたらできました!

    ありがとうございます^^


    球の面積は体積の微分ですよね?

解決済み!
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