Credo che questo integrale lo si possa risolvere sia per fili che per strati, quest'ultima soluzione mi pare migliore.
Il dominio e` quasi come lo hai descritto, una semisfera di sotto e un paraboloide di sopra, che si uniscono a

lungo una circonferenza di raggio 3.
L'integrale viene una cosa del genere
[unparseable or potentially dangerous latex formula]
L'integrale sul dominio

e` semplicemente l'area del cerchio con altezza

. Al posto di passare in coordinate polari, si fa molto prima a ricordara che l'area del cerchio vale

Per

, parte di sotto, si ha una semisfera di equazione

(hai dimenticato il quadrato del raggio nell'ultimo messaggio). Il raggio della circonferenza di coordinata z vale quindi

e l'area di ogni sezione circolare vale [unparseable or potentially dangerous latex formula]
Discorso del tutto analogo per la parte di sopra: qui il paraboloide sezionato con piani orizzontali da` delle circonferenze di raggio

, quindi l'area della sezione circolare vale [unparseable or potentially dangerous latex formula]
A questo punto l'integrale vale
[unparseable or potentially dangerous latex formula]
[unparseable or potentially dangerous latex formula]
il cui risultato fa appunto 15.
Era un problema "difficile" perche' sotto stress dell'esame bisogna ricordarsi di usare anche altri strumenti di calcolo, come risultati noti che si conoscono in precedenza.