#G08 · Geometry & Trigonometry · Lv.3View in 3D Mind-Map

Spherical Coordinates & Sphere Volume/Area

Archimedes & Leonhard Euler · 225 BCE

V=43πr3,A=4πr2=dVdrV = \frac{4}{3}\pi r^3,\quad A = 4\pi r^2 = \frac{dV}{dr}
(x,y,z)=(rsin⁡ϕcos⁡θ,  rsin⁡ϕsin⁡θ,  rcos⁡ϕ)(x, y, z) = (r\sin\phi\cos\theta,\; r\sin\phi\sin\theta,\; r\cos\phi)

Converts (radius, longitude θ, colatitude φ) into 3D (x, y, z) coordinates, while linking sphere volume 4/3 πr³ and surface area 4πr² via differentiation.

🧮 Live Formula Calculator & Plotter
Radius r
Azimuth θ°
Polar φ°
V=43π(5)3=523.6,  P(x,y,z)=(3.06,3.06,2.50)V = \frac{4}{3}\pi (5)^3 = 523.6, \; P(x,y,z) = (3.06, 3.06, 2.50)
Volume V
523.60
Surface Area A
314.16
3D Coord (x,y,z)
(3.1, 3.1, 2.5)

Prerequisite Path (10 STEP)

Full Path Analyzer

Click steps in order to follow the 3D neon path from basics to target.

🚀 Next Unlocks (Derived Formulas) (1)

Geometric & Intuitive Insight

양파 껍질처럼 두께 dr 인 얇은 구면 껍질(넓이 4πr²)들을 r = 0 부터 R 까지 겹겹이 적분하여 쌓으면 구의 부피 ∫ 4πr² dr = (4/3)πR³ 이 됩니다.

Step-by-Step Derivation

  1. Step 1.1단계: 천정각 φ에 대해 z축 높이는 z = r cos φ 이고, xy평면에 투영된 반지름은 ρ = r sin φ 입니다.
  2. Step 2.2단계: 방위각 θ에 대해 x = ρ cos θ = r sin φ cos θ, y = ρ sin θ = r sin φ sin θ 로 분해됩니다.
  3. Step 3.3단계: 구의 단면적 π(r² - z²) 을 z = -r 부터 r 까지 적분하면 V = (4/3)πr³ 이 도출됩니다.

AI & Coding Real-World Use

3D globe 360° UV texture mapping, Three.js OrbitControls camera, and quantum spherical harmonics

#3D Globe Mapping#OrbitControls Camera#Spherical Harmonics
const toXYZ = (r:number, th:number, ph:number) => [r*Math.sin(ph)*Math.cos(th), r*Math.cos(ph), r*Math.sin(ph)*Math.sin(th)];

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