■アルキメデスとてこの原理(その8)

(Q1)三角形の重心は底辺から高さの1/3のところにあるが,それでは半円の重心はどこにあるのだろうか?

(A1)パップスの第1定理を逆に使って求めてみよう.直径を軸として半円を回転させると球になる.アルキメデスによれば球の体積は

  4/3πr^3

 一方,パップスによればこの体積は半円の面積1/2πr^2と半円が回転したときの重心の移動距離2πdの積に等しい(重心と円の中心との距離をdとする).したがって,

  d=4r/3π=0.42r

(Q2)まんじゅう等分問題

 半径1の半球を底面と平行な平面y=aで切って,体積を2等分するにはどこで切ればよいか.

(A2)a=0.3472963553=2cos10

 両者が一致しないのは,前者が∫xf(x)dx=0なるxを求めているのに対して,後者は∫f(x)dx=0なるxを求めているからである.

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