解答题
设球体x
2
+y
2
+z
2
≤2az(如下图)中任一点的密度与该点到坐标原点的距离成正比,求此球体的重心.
【正确答案】
【答案解析】
[解] 由于所给球体的质量分布关于z轴对称,所以它的重心位于z轴上,而密度是
其中k是比例常数,因此可得
采用球坐标计算这两个三重积分,将
x=rsinθcosφ,y=rsinθsinφ,z=rcosθ
代入球体的不等式,得0≤r≤2acosθ,且0≤φ≤2π,
则
故所给球体的重心坐标为
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