domenica 14 febbraio 2010

La superficie e il volume della sfera in n dimensioni

Ecco un metodo per calcolare la superficie della n-sfera. Essa ha equazione:

sfera

Trovatane la superficie è ovvio che il suo volume varrà:
integrale

laddove a sua volta è palese che:
integrale

Allo scopo servirà calcolare l'integrale seguente in due modi diversi:
integrale

Direttamente si ottiene:
diretto

Indirettamente si procede come segue: lo spazio ad r costante è la n-sfera, allora il volume del guscio sferico di raggi compresi tra r ed r+dr è dato dalla superficie della n-sfera per dr:
diretto

Eseguiamo la sostituzione t=r2 e otteniamo:
diretto

Uguagliando i risultati ottenuti con i due metodi si ottiene:
diretto

da cui:
diretto

e per integrazione:
diretto

2 commenti:

packz ha detto...

spiega la palesità della terza formula please

simmese ha detto...

Deriva da considerazioni dimensionali oppure considerando che la sfera di raggio R e quella di raggio 1 sono omotetiche.