求球面x^2+y^2+z^2=a^2,含在圆柱面x^2+y^2=ax内部的那部分面积
以下求上面的那一片(记为∑)的面积A:∑在xoy面的投影域,是圆X^2+Y^2=aX的内部(记为Dxy),则有公式A=∫颂迹∫∑dS=∫∫Dxy√[1+(Z’x)^2+(Z’y)^2] dxdy。
其中√[1+(Z’x)^2+(Z’y)^2] 中的函数Z为∑的方程之Z=√[a^2 - x^2 - y^2] ,由此求得√[1+(Z’x)^2+(Z’y)^2] =a/√[a^2 - x^2 - y^2]。
故A=a∫∫Dxy1/√[a^2 - x^2 - y^2]dxdy,对这个二重积分采用极坐标计算,其积分限确定为0≤θ≤∏,0≤r≤acosθ,因:域Dxy,即圆x^2+y^2=ax的内部的极角范围是0≤θ≤∏;
极档弊半径r的范围是从0到圆x^2+y^2=ax的边界,而圆x^2+y^2=ax的极坐标方程是r=acosθ:是把极坐标与直角坐标的关系式x^2+y^2=r^2以及x=rcosθ代入圆x^2+y^2=ax这个方程中得到的。
于是,A=a∫(0到∏)dθ∫(0到acosθ)r/√[a^2 - r^2]dr=a^2(∏-2)则2A=2a^2(∏-2)就是所求面积。本题也可以只求第一卦限的那片面积,然后4倍之。
扩展资料:
有几种众所周知的简单形状的公式,如三角形,矩形和圆形。使用这些公式,可以通过将多野蠢并边形分成三角形来找到任何多边形的面积。
对于具有弯曲边界的形状,通常需要微积分来计算面积。事实上,确定飞机数字面积的问题是演算历史发展的主要动机。
参考资料来源:百度百科-面积
广告 您可能关注的内容 |