如何證明橢球體積?

時間 2021-05-11 15:57:59

1樓:上官正申

無論是球座標還是直角座標均可求得,不過如果事先已經知道球的體積公式,求解這種問題根本就不需要微積分。從橢球的解析式

上就可以看出橢球只不過是半徑為 的球, 方向上的每一條線均擴大 倍, 方向上的每一條線均擴大 倍。而球的體積是 ,因此橢球的體積自然就是

2樓:microball

從單位球出發,對各軸進行線性伸縮。

不管是用那種體積的定義,對任意乙個軸來說,線性伸縮了n倍,體積就會改變n倍。雖然很簡單,但其實這種證明並沒有不嚴謹。如果要具體計算,可以令 然後使用三重積分變數代換的公式。

3樓:

腦補到乙個物理方法,可以求上半橢圓面的質心,根據巴普斯定理,把橢圓面繞x軸轉一圈的體積等價於集中在質心處繞一圈,體積即可知。

寫完了才發現,這麼做是把橢球的第三根軸當成了b在算,實際應該是c,掃的路徑是橢圓軌跡,橢面的面積也在一直變,所以這個方法應該沒辦法推廣到普適情況,還不如直接整二重積分拉倒。

以下原思考:

上半橢圓面的質心必在y軸上,設為(0,y0)

4樓:Dunkel

考慮上半橢球,用平面 截橢球,得到橢圓:

其面積為:

則: 整個橢球體的體積為: 。

如果用二重積分,進行以下座標變換:

由於對稱性,只需考慮第一卦限上的積分:

整個橢球體的體積為: 。

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