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.

2024-11-01 17:22:46
推荐回答(5个)
回答1:

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=∫∫∑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≤∏。

性质

1、圆柱的两个圆面叫底面,周围的面叫侧面,一个圆柱体是由两个底面和一个侧面组成的。

2、圆柱体的两个底面是完全相同的两个圆面。两个底面之间的距离是圆柱体的高。

3、圆柱体的侧面是一个曲面,圆柱体的侧面的展开图是一个长方形、正方形或平行四边形(斜着切)。

圆柱的侧面积=底面周长x高,即:

S侧面积=Ch=2πrh

底面周长C=2πr=πd

回答2:

我也做了一天,思考为什么积分区域不一样造成结果不一样,后来我思考出来了,但是就这道题而言,我觉得很有可能是你的积分过程中去平方的时候没有讨论绝对值,因为去平方有sin函数,我做的是这样的,两个部分相加

回答3:

圆柱是:(x-a/2)^2+y^2=(a/2)^2
它存在于一、二、五、六卦限。在计算球面被圆柱割下部分的面积时,根据对称性这四个卦限内的面积相等。故应为第一卦限内面积的四倍,你对几何图形没有想清楚。
另外,计算也有误。

回答4:

你没有过程,前面掉了2
∫d(a²-r²)/√(a²-r²)=2√(a²-r²)
∫(0,acosθ)d(a²-r²)/√(a²-r²)
=2[√(a²-a²cos²θ)-√a²]
=2(asinθ-a)
原式=
-2a∫(0,π/2)2(asinθ-a)dθ
=-4a²(-cosθ-θ)|(0,π/2)
=4a²(cosθ+θ)|(0,π/2)
=4a²(0+π/2-1)
=2a²(π-2)

回答5:

因为是立体坐标系,所以在四个卦系内有面积,应该是4倍的S,还有你的积分可能有错误,可能是忘记减下限了