Cálculos correspondientes al apartado 1)

La superficie S que debemos considerar es una superficie esférica de radio R=6.380 Km. ya que el problema parte de la suposición de que la Tierra es esférica.

El sistema de coordenadas esféricas permite obtener una parámetrización de S donde los parámetros son precisamente los ángulos que dan la latitud y la longitud de cada punto medidas como indica el problema.

La relación entre las coordenadas cartesianas y las esféricas es

La ecuación de una esfera en el último sistema es ρ=cte. En nuestro caso ρ=R=6.380.


La parametrización de S será:


Los coeficientes de la primera forma fundamental permiten calcular el área de una porción de la superficie S mediante la fórmula



donde D es el dominio de variación de los parámetros para dicha porción de superficie.


Calculamos los primeros coeficientes fundamentales E, F y G:



El dominio D de variación de los parámetros es el rectángulo que aparece en el siguiente dibujo


Sustituyendo en la fórmula y haciendo los cálculos pertinentes se obtiene


Como el ángulo Φ varia en [0,π] su seno será siempre positivo y calculando la última integral tendremos




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