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區域


Zone

球截面的表面積。設球體半徑R,上底半徑和下底半徑分別為 ba,球截面的高度為 h。區域是關於 z-軸旋轉曲面,因此表面積由下式給出

 S=2piintxsqrt(1+x^('2))dz.
(1)

xz 平面中,區域的方程就是一個的方程,

 x=sqrt(R^2-z^2),
(2)

所以

x^'=-z(R^2-z^2)^(-1/2)
(3)
x^('2)=(z^2)/(R^2-z^2),
(4)

S=2piint_(sqrt(R^2-a^2))^(sqrt(R^2-b^2))sqrt(R^2-z^2)sqrt(1+(z^2)/(R^2-z^2))dz
(5)
=2piRint_(sqrt(R^2-a^2))^(sqrt(R^2-b^2))dz
(6)
=2piR(sqrt(R^2-b^2)-sqrt(R^2-a^2))
(7)
=2piRh.
(8)

這個結果有些令人驚訝,因為它僅取決於區域的高度,而與它相對於球體的垂直位置無關。


另請參閱

球體, 球冠, 球截面, 帶狀多面體

使用 探索

參考文獻

Beyer, W. H. (Ed.). CRC 標準數學表格,第 28 版。 Boca Raton, FL: CRC Press, p. 130, 1987.Kern, W. F. and Bland, J. R. "區域。" §35 in 帶證明的立體測量學,第 2 版。 New York: Wiley, pp. 95-97, 1948.

請引用為

韋斯坦因,埃裡克·W. "區域。" 來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/Zone.html

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