2重積分の応用(application of double integrals)

演習問題

1.
次の図形の面積を求めよう.
(a)
曲線 $ \displaystyle{x = \cos^{3}{t}, y = \sin^{3}{t}  (0 \leq t \leq \frac{\pi}{2})}$ と両軸とで囲む部分
(b)
$ \displaystyle{r = a\cos{3\theta}  (a > 0)}$ の囲む部分
(c)
曲線 $ \displaystyle{y = \frac{8}{x^2 + 4}}$ $ \displaystyle{y = \frac{x^2}{4}}$ で囲む部分
2.
次の曲面の曲面積を求めよう.
(a)
半径 $ a$ の球面 $ \displaystyle{x^2 + y^2 + z^2 = a^2}$
(b)
$ z = xy$ $ \displaystyle{x^2 + y^2 \leq a^2}$ に対応する部分
(c)
円柱 $ \displaystyle{x^2 + z^2 = a^2}$ が円柱 $ \displaystyle{x^2 + y^2 = a^2}$ によって切り取られる部分
(d)
$ y = mx  (0 \leq x \leq k)$$ x$ 軸の回りに回転してできる曲面 $ (m > 0)$
3.
次の立体の体積を求めよう.
(a)
円柱 $ \displaystyle{x^2 + y^2 \leq a^2}$ $ 0 \leq z \leq x$ の部分
(b)
$ \displaystyle{0 \leq z \leq 1 - x^2, x \leq 1 - y^2, x \geq 0, y \geq 0}$ で定まる閉領域
(c)
$ \displaystyle{x^2 + y^2 + z^2 \leq a^2}$ と円柱 $ \displaystyle{x^2 + y^2 \leq ax}$ の共通部分
(d)
円錐面 $ \displaystyle{z = 1 - \sqrt{x^2 + y^2}}$ と平面 $ z = x$および $ x = 0$ で囲まれる部分