xyz空間において、円柱面C={(x,y,z)│x2+y2=1}をを考える。C上の点A(1,0,0)を中心とする半径2の球面Sとする。Sの内部にあるCの部分の面積を求めよ。
ヒントにSとCの交線上の点P(x,y,z)とQ(x,y,0)に対して、∠AOQ=θとして、zをθの関数として表すとよい、とあるんですが、z=±2cosθ/2となるとおもいますが、ヒントの活用方法が全然わからないです。そもそも求める図形自体がイメージできないです。 どんな図形ができてどうやって解いたらよいのか、教えてください。よろしくお願いします。
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No.38509 - 2016/08/10(Wed) 22:36:41
| ☆ Re: 面積 / IT | | | 円柱を展開すると横がθで縦がzの平面図形になります。 展開して該当図形の面積を求めれば良いのでは
求める面積=2∫[0..π]|4cos(θ/2)|dθ になると思います。
どんな図形になるかは, z=2cos(θ/2),(θ=-πからπ)のcosカーブを円柱に巻きつけて考えるか x=1,1/2,0,-1 など いくつかの点をプロットして側面図などを考えるしかないのでは。
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No.38510 - 2016/08/10(Wed) 23:45:35 |
| ☆ Re: 面積 / るり | | | 返信ありがとうございます。展開図とは思いつきませんでした。方針はよくわかりましが、積分区間はどのように見つけるのでしょうか。0≦θ≦πになる理由がよくわからないです。
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No.38517 - 2016/08/11(Thu) 02:42:56 |
| ☆ Re: 面積 / IT | | | 0≦θ≦2π で 積分してもいいです。 z=2cos(θ/2) の正負に留意します。
上記では y≧0(0≦θ≦π)部分と y≦0(-π≦θ≦0)部分は x-z 平面に関して面対称なので y≧0(0≦θ≦π)部分だけ求積して、2倍しました。
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No.38518 - 2016/08/11(Thu) 03:10:16 |
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