跳到主要内容

大阪大学 基礎工学研究科 電子光科学 (システム創成専攻) 2014年度 電子光科学 [I-1]

Author

祭音Myyura (co-authored with GPT 5.6 SOL)

Description

次の積分を求めよ。ただし、a>0a>0 とする。

Dx2dxdydz,D={(x,y,z)x2+y2+z2a2}.\iiint_Dx^2\,dx\,dy\,dz,\qquad D=\{(x,y,z)\mid x^2+y^2+z^2\le a^2\}.

Kai

領域の対称性と球座標より

Dx2dV=13D(x2+y2+z2)dV=4π30ar4dr=4πa515.\iiint_Dx^2\,dV=\frac13\iiint_D(x^2+y^2+z^2)\,dV =\frac{4\pi}{3}\int_0^a r^4\,dr =\boxed{\frac{4\pi a^5}{15}}.