Пусть х, у произвольные площади сечения площадью F, а оси
,
получены из них поворотом на угол
. Найдем моменты
инерции относительно осей
,
через “старые” моменты инерции
относительно осей
,
через “старые” моменты инерции относительно осей х, у.
Связь между координатами известна из курса аналитической геометрии
;
.
Вычислим момент инерции 

Входящие в это выражение, интегралы представляют собой моменты инерции относительно осей 

Учитывая известные тригонометрические тождества:

переходим к функциям угла
.
Если проделать эту процедуру и для
то получим следующие формулы преобразования моментов инерции при повороте
координатных осей: 


Складываем два первых уравнения, получаем 
т.е. сумма осевых моментов инерции инвариантна по отношению к повороту осей (на самом деле, она ведь равна полярному моменту инерции, а последний зависит лишь от полюса, а не от положения осей
). 