質問<2873>2006/1/20
from=さっち
「二重積分」


前回の質問に丁寧な回答ありがとうございました。
今度は前回より難問なんですが・・・教えて頂けると嬉しいです。
球:x^2 + y^2 + z^2 ≦ a^2 と 円柱:x^2 + y^2 ≦ ax (a>0) の
共通部分の立体の体積を2重積分の極座標表示を利用して求めよ、
という問題です。ちなみに答えは 2/9(3π-4)a^3 です。
よろしくお願いします。

★希望★完全解答★

お便り2006/1/21
from=C.A.


              左のtex(テフ)用語を置き換えます。(管理人)
  x = r sin\theta cos\phi,    =r・sinθcosφ
  y = r sin\theta sin\phi,    =r・sinθsinφ
  z = r cos\phi,         =r・cosφ

  dx dy dz = r^2 sin\theta dr d\theta d\phi.
                 =r^2・sinθdrdθdφ

\theta, \phi(θ,φ) が固定のとき、r の取り得る値の範囲を考えよう。
x^2 + y^2 ≦ ax から 
                     cosφ
r ≦ a cos\phi / sin\theta.   r≦a・――――
                     sinθ

さらに x^2 + y^2 + z^2 ≦ a^2 から r ≦ a.

すなわち、

          \pi / 2      \pi / 2                  min((a cos\phi / sin\theta), a)
  V = 4 \int  d\phi  \int  sin\theta d\theta  \int  r^2 dr.
            0            0                        0

    π/2   π/2      min(acosφ/sinθ,a)
 V=4∫ dφ ∫ sinθdθ ∫   r^2 dr
    0    0       0

(お願い)C.A.さん、いつも解答ありがとうございます。texで書いていただいた
解答をそのままお送り下さると、EasyTexでpdf化しjpg化して、画像と
して貼ることができます。
\documentclass[a4j,12pt]{jarticle}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amsfonts}
\newcommand{\R}{\mathbb{R}}
\newcommand{\N}{\mathbb{N}}
\begin{document}
<解答文>
\end{document}


お便り2006/10/3
from=かおり


¥theta,¥phi等の記載は認められるのでしょうか。


お返事2006/10/3
from=武田


Tex単語だと思いますが、これ単独ですと変換するのに手間がかかりますので、
次のようにセットで送っていただけるならば、pdfからjpgと画像化して表示する
ことが出来ます。

\documentclass[a4j,12pt]{jarticle}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amsfonts}
\newcommand{\R}{\mathbb{R}}
\newcommand{\N}{\mathbb{N}}
\begin{document}
<解答文>←ここに質問や解答をTEX単語で記載してください。
\end{document}

単独ではちょっと面倒ですので、普通のθやπをご利用下さい。