318. Kubaturen mittels eines Doppelintegrals
289
ausgedrückt; dabei ist für Arctg -- der der Vorzeichenkombination von
x, y entsprechende Bogen aus dem Intervall (0, 2jt) zu nehmen. Die In
tegration ist in dieser Form unbequem; wendet man hingegen Zylinder
koordinaten an (294, 2.), so drückt sich v wie folgt aus:
2n R
v — b fj Arctg (tg cp)rdrdcp = b j cp dtp jrdr = x 2 bR 2 .
*0 0
Die Wendelfläche halbiert also den Zylinder von gleicher Höhe
{xR 2 - 2xb) (vgl. 316, 6).
4. Der Körper, welcher aus der Kugel
x 2 + V* d - £ 2 — a 2 durch den Zylinder x 2 -f- y 2 = ax
ausgeschnitten wird, zerfällt durch die ax- und xy-Ebene in vier gleiche
Teile; sein Volumen, in rechtwinkligen Koor
dinaten dargestellt, hat (Fig. 194) den Ausdruck
a Yax-x-
v = 4 ) dx f ]/a 2 — x 2 — y 2 dy.
o o
Bequemer als in dieser Form wird die Ausrech
nung in semipolaren Koordinaten, indem dann
v = 4 J* j ]/a 2 — r 2 rdrdcp,
ausgedehnt über den Halbkreis OANO. Integriert man bei festem cp zu
erst nach r, so sind 0 und ON = a cos cp die Grenzen; danach ist in be
zug auf cp von 0 bis — zu integrieren. Man hat daher
71
2 aoosip
v = 4 l'dcp I ]/a 2 — r 2 • rdr
0 0
7t Jt
= 3;/ - ri yYacontp d( P = J (1 — sin\)dcp
0 0
_ 4a s /« 2 \
~ ~T V2 F/‘
Von der Halbkugel, welcher der Körper entnommen ist, verbleibt
also als Rest ein Körper von dem rationalen Volumen fa 3 .
C zuber, Vorlesungen. II. 4. Äufl. 19
X