Citat:
Ursprungligen postat av bjornebarn
Beräkna arena av den del av konen z=√(x²+y²) som ligger i enhetssfären.
Svaret skall vara π/√(2)
Parametrisera med polära koordinater, x = rcosφ och y = rsinφ vilket ger z = r. Vi får alltså
r(φ, r) = (rcosφ, rsinφ, r).
∂
r/∂r = (cosφ, sinφ, 1)
∂
r/∂φ = (-rsinφ, rcosφ, 0)
∂
r/∂r × ∂
r/∂φ = (-rcosφ, -rsinφ, r)
Arean: ∫_S dS = ∫∫_D |∂
r/∂r × ∂
r/∂φ| drdφ
Området D då? Undersök skärningskurvan mellan konen och enhetssfären.
{ x² + y² + z² = 1
{ z = √(x²+y²)
{ r² + z² = 1
{ z = r
Detta ger 2r² = 1 ⇔ r = 1/√2 och skärningskurvan mellan enhetscirkeln är alltså cirkeln med radie 1/√2. Vi får alltså området D: 0 ≤ r ≤ 1/√2 och 0 ≤ φ ≤ 2π.
∫_S dS = ∫∫_D r·√2 drdφ = √2 ∫_{0, 2π} dφ ∫_{0, 1/√2} r dr = ... = √2·2π·1/4 = π/√2