回覆列表
  • 1 # 妄言唉

    運用球面座標、設:

    x = r cosθ sinφ

    y = r sinθ sinφ

    z = r cosφ

    => ∂x/∂r = cosθ sinφ、∂x/∂φ = r cosθ cosφ、∂x/∂θ = - r sinθ sinφ

    => ∂y/∂r = sinθ sinφ、∂y/∂φ = r sinθ cosφ、∂y/∂θ = r cosθ sinφ

    => ∂z/∂r = cosφ、∂z/∂φ = - r sinφ、∂z/∂θ = 0

    ——————————————————————————————————————————

    J = ∂(x,y,z)/∂(r,φ,θ)

    = | ∂x/∂r | ∂x/∂φ | ∂x/∂θ |

    = | ∂y/∂r | ∂y/∂φ | ∂y/∂θ |

    = | ∂z/∂r | ∂z/∂φ | ∂z/∂θ |

    ——————————————————————————————————————————

    = | cosθ sinφ | r cosθ cosφ | - r sinθ sinφ |

    = | sinθ sinφ | r sinθ cosφ | r cosθ sinφ |

    = | cosφ | - r sinφ | 0 |

    ——————————————————————————————————————————

    = (- r sinθ sinφ)[ (sinθ sinφ)(- r sinφ) - (r sinθ cosφ)(cosφ)]

    - (r cosθ sinφ)[ (cosθ sinφ)(- r sinφ) - (r cosθ cosφ)(cosφ) ]

    = (- r sinθ sinφ)(- r sinθ sin²φ - r sinθ cos²φ) - (r cosθ sinφ)(- r cosθ sin²φ - r cosθ cos²φ)

    = (- r sinθ sinφ)(- r sinθ) - (r cosθ sinφ)(- r cosθ)

    = r² sin²θ sinφ + r² cos²θ sinφ

    = r² sinφ

    ——————————————————————————————————————————

    => dxdydz = | J | dr dφ dθ = r² sinφ dr dφ dθ

    ——————————————————————————————————————————

    於是x² + y² + z²

    = (r² cos²θ sin²φ + r² sin²θ sin²φ) + r² cos²φ

    = r² sin²φ + r² cos²φ

    = r²

    ——————————————————————————————————————————

    ∫∫∫Ω (x² + y² + z²) dx dy dz

    = ∫∫∫Ω r² * r² sinφ dr dφ dθ

    = ∫[0→2π] dθ ∫[0→π] sinφ dφ ∫[0→r] r⁴ dr

    = 2π * 2 * r⁵/5

    = (4/5)πr⁵

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 易爆危險物品保管辦法有哪些?