Суммируя эти отдельные «элементы объема», приходим к формуле (6).
Таким образом, существо дела и здесь в том, кто для определения объема тела оно разлагается на элементы не с помощью взаимно перпендикулярных плоскостей, а с помощью сетки координатных поверхностей.
В простых случаях выражение для «элемента объема» в криволинейных координатах может быть получено непосредственно.
Для примера в случае цилиндрических координат рассмотрим элементарную область (в пространстве
ограниченную двумя цилиндрическими поверхностями радиусов
двумя горизонтальными плоскостями, лежащими на высотах
и двумя полуплоскостями, проходящими через ось
и наклоненными к плоскости
под углами
(рис. 112а).
Рис. 112а.
Рис. 1126.
Считая приближенно эту область прямоугольным параллелепипедом, без труда находим, что измерения его суть
так что объем его равен
а якобиан, представляющий отношение этого объема к объему
элементарного параллелепипеда в пространстве
равен р.
Аналогично в случае сферических координат рассмотрим элементарную область (в пространстве
ограниченную сферами радиусов
конусами
и и полуплоскостями 0 и
(рис. 112б).
И эту область можно принять за прямоугольный параллелепипеде измерениями
и, наконец,
Так как дуга
равна своей проекции
а последняя описана радиусом
и отвечает центральному углу
то
. В силу этого объем рассматриваемой области равен
а якобиан есть
.
Оба эти результата, найденные из элементарно-геометрических соображений, согласуются со сказанным в 656, 1) и 2).