質問<580>2001/7/24
from=杉谷
「楕円の体積について」


すいません。理系なのに解けなくて恥ずかしいのですが、楕円の体積の
出し方について教えてほしいです。問題は、半楕円の形で高さが15cm、
底面の直径が53cmになります。(ようは縦30cm、横が53cmの
楕円で横を半分にきったものです。だから縦が15cmになります)
お手数かもしれませんが、何卒よろしくお願いします。


お返事2001/7/25
from=武田



長半径26.5、短半径15より、楕円の方程式は
 x2   y2 
──―+――=1
26.52   152  

x=26.5cosθとおくと、y=15sinθ
dx=-26.5sinθdθ
x|-26.5─→26.5
───────――─
θ| π ─→ 0

   26.5      0
V=π∫ y2 dx=π∫ (15sinθ)2 (-26.5sinθ)dθ
   -26.5      π

         π
 =5962.5π∫ sin3 θdθ
         0

         π
 =5962.5π∫ sin2 θ・sinθdθ
         0

         π
 =5962.5π∫ (1-cos2 θ)sinθdθ
         0

t=cosθとおくと、
dt=-sinθdθ
θ| 0 ─→ π
───────――─
t| 1 ─→-1

         -1
V=5962.5π∫ (1-t2 )(-1)dt
         1

         1
 =5962.5π∫ (1-t2 )dt
         -1

            t3  1
 =5962.5π[t-――]
            3  -1

             1      1
 =5962.5π{(1-―)-(-1+―)}
             3      3

            2
 =5962.5π(2-―)
            3

          4
 =5962.5π・―
          3

 =7950π(cm3 )………(答)

      4           4
※球の体積は―πr3 、楕円球の体積は―πab2 (bは短半径)
      3           3


お便り2001/7/25
from=杉谷


私、杉谷元気と申します。先日、送りました楕円の体積について、回答
して頂き大変ありがとうございました。こんなに早く解いて頂いて、し
かもこちらからの一方的な質問であるにもかかわらず、快く引き受けて
下さったこと、非常に感激しています。

実は、この問題の背景は、お豆腐屋さんで使っている釜の体積を出したい
ということから始まりました。ちょうど楕円の形なのですが、豆腐を作る
際、豆乳の量がいくらで、それから作られる豆腐の数はいくらかというの
を計算したいためにこの問題にぶつかったわけです。

こちらから一方的に質問ばかりするのもどうかと思うのですが、また分か
らない問題にぶつかったら質問させて頂きたいと思います。
それでは、この辺で失礼させて頂きます。この度は本当にありがとうござ
いました。(実は私は社会人2年目なのですが・・・、今後ともよろしく
お願いします。と言ってよろしいでしょうか。高校数学ということなので
高校生じゃないと駄目なのかなという心配もあるのですが)