球の表面積
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2018年11月に始まった【連載 面積】ですが、ようやく最終章を迎えることができました。 中学1年生のとき疑問に思うことの1つが、ようやくここで解決することになります。 原点を中心とする半径 a の球の方程式は ![]() で表されます。これを z について解くと ![]() 以下では、球の z ≧ 0 の部分の表面積を計算して、その結果を2倍することを考えます。 z は x と y の2変数関数です。 2変数関数については、【連載 面積(#05)】〜【連載 面積(#11)】で紹介しました。 x と y のそれぞれによる偏微分は ![]() なので、球の上半分の表面積 Su は ![]() で表されます。 次は極座標変換です。 【連載 面積(#13)】〜【連載 面積(#15)】で紹介しました。 上の式を極座標変換すると、 ![]() となり、さらに、 ![]() とおくと ![]() だから、球の上半分の表面積は、 ![]() よって、球全体の表面積は、その2倍で ![]() となるのです!・・・ようやく、ここまでたどり着きました。 う〜ん、まだ分からない!・・・という方は、是非、御来塾ください。 一緒に勉強しましょう! |
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