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線形代数についての問題がわからないので、解答を教えて欲しいです。答えだけでなく過程も知りたいです。
3重積分 z dxdydz (D:x>=0, y>=0, z>=0, x^2+y^2+z^2<=a^2)
自分で解いてみようとしたのですが、結果0になってしまいおそらく間違いだと思います。以下のようにして変形して行いました。
x=r*sina *cosb
y = r*sina*sinb
z = r*cosa

A 回答 (1件)

間違いを亡くすため、一般的な気泡を使う。


 x=rsinθcosφ
 y=rsinθsinφ
 z=rcosθ

積分範囲は
 r=0~a , θ=0~π/2 , φ=0~π/2

ヤコビアン
 J=r²sinθ

 ∫zdxdydz=∫[0,a]dr∫[0,π/2]dθ∫[0,π/2]dφ r³sinθcosθ
 =∫[0,a] r³dr・∫[0,π/2]dφ・∫[0,π/2] sinθcosθdθ
 =[r⁴/4][a,0] ・π/2・[(1/4)(-cos2θ)][π/2,0]
 =a⁴/4・π/2・(1/4)・(-(-1)+1)=πa⁴/16
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