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曲面積
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No.1です。 >xとyの範囲がわかりません。 >x^2+y^2=a^2 の内部にある部分 より 「x^2+y^2≦a^2」 です。 積分領域で書けば D={(x,y)|x^2+y^2≦a^2} ANo.1とは別の公式を使えば z=f(x,y)=x^2+y^2 V=∬[D]√(1+fx^2+fy^2)dxdy =∬[D]√(1+4x^2+4y^2)dxdy 累次積分に直せば =4∫[0,a]dx∫[0,√(a^2-x^2)]√(1+4x^2+4y^2)dy または =4∫[0,a]dy∫[0,√(a^2-y^2)]√(1+4x^2+4y^2)dx と表せます・ 極座標(r,θ):x=rcosθ,y=rsinθを使って置換積分するなら V=∬[0≦θ≦2π、0≦r≦a]√(1+4r^2) rdrdθ =∫[0,2π]dθ∫[0,a] r(1+4r^2)^(1/2) dr ...(※) 以上のような累次積分の範囲に治せます。 積分を実行すると =2π∫[0,a] r(1+4r^2)^(1/2) dr =2π[(1/12)(1+4r^2)^(3/2)][0,a] =(π/6){(1+4a^2)^(3/2)-1} =(π/6)[{√(1+4a^2)^3} -1] とANo.1と同じ結果となります。
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- info22_
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x=rcos(t), y=rsin(t) z=x^2+y^2=r^2 dz=2rdr dr/dz=1/(2r) z軸の周りの回転体の表面積の公式より S=2π∫[0,a^2]r√(1+(dr/dz)^2)dz =2π∫[0,a] r√(1+(1/(2r)^2))2rdr =4π∫[0,a] r√(r^2+(1/4))dr =4π∫[0,a] r(r^2+(1/4))^(1/2)dr =4π[(1/3)(r^2+(1/4))^(3/2)][0,a] =(4π/3){(a^2+(1/4))^(3/2)-(1/8)} =(π/6)[{(√(4a^2+1))^3}-1]
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お礼
返信がおそくなってすみません。わかりました。ありがとうございます。