7.6
1.
(a)
を平面に正射影すると
V-simpleを用いて表わすと
よって,
(b)
を平面に正射影すると
V-simpleを用いて表わすと
よって,
2.
(a)
より,は直円錐
とで囲まれている.また,
との交線は
.よって
極座標に変換すると
よって
(b)
より,は楕円体を表わしている.球面座標が使えるようにする為に,次のような変数変換を行ない,楕円体を球に移す.
より
は
に移される.このとき
より
球面座標に変換すると
より
また,
より
ここで,
とおき,を求めれば,
,
となる.
注
3.
(a) 密度をすると
.
より
より
よって,
(b)
対称性より
.密度をとすると
ここで,
.
を球面座標を用いて表わすと
より
また,
よって,
(c)
底面の半径が,高さがの直円錐は
と表わせる.対称性より
.
ここで,
.
を円柱座標を用いて表わすと
よって
これより
(d)
の面積は
また,対称性より
.ここで,極座標を用いてを表わすと
よって
(e)
3重積分を計算するために を適当な座標軸面に正射影します.ここでは 平面に正射影します.ここでV-simpleを用いると
これより
よって
ここで
より
.
また,
ここで
より
.
(f) 密度が原点からの距離に比例するので,
.また,
の質量は
ここで,極座標を用いてを表わすと
よって
また,対称性より
.よって