作者dostaevsky (轩)
看板b95902HW
标题Re: [考试] 微积分(张志中班)
时间Wed Nov 22 23:07:21 2006
: 顺便问一下第六题
: 就是一个圆绕X轴转的那题
: 有人会解吗?
: 我写出积分式後就不会积了!
题目:
曲线 x^2 + (y-b)^2 = a^2 (圆)内部区域对X轴旋转,形成的Mr. Donut体体积为何?
(b > a > 0)
答:
使用薄圆柱壳积分法
取X轴为薄圆柱壳的中轴,圆点为圆柱正中心点,内半径为y,柱高为2x,厚度为dy
则薄圆柱壳体积 dV = 2πy * 2x * dy = 4πyx dy
而 x = ( a^2 - (y-b)^2 )^0.5
得 dV = 4πy * [( a^2 - (y-b)^2 )^0.5] * dy
接着,观察到y是从 b-a 增加到 b+a
故 b+a
旋转体体积 V = 4π∫ y * [( a^2 - (y-b)^2 )^0.5] * dy
b-a
取 y = a cos(t) + b => dy = -a sin(t)dt
( a^2 - (y-b)^2 )^0.5 = a sin(t)
而要注意当 y 从 b-a 到 b+a 时,t 会从 π 到 0
π
故V = 4πa^2∫ (a cos(t) + b)*sin^2(t)dt
0
π π
= 4πa^2 {a∫sin^2(t)cos(t)dt + b∫sin^(t)dt }
0 0
π π
= 4πa^2 {(a/3) (sin^3(t))| + (b/2)∫(1 + cos(2t))dt }
0 0
π
= 4πa^2 {(a/3)( 0 - 0 ) + (b/2)(t + (1/2)sin(2t))| }
0
= 2πb * (a^2) * {π + 0 - 0 - 0 }
= 2(π^2)(a^2)b
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◆ From: 61.228.105.97
※ 编辑: dostaevsky 来自: 61.228.105.97 (11/22 23:08)
1F:推 purincess:Mr. Donut卖的不只有多拿滋甜甜圈喔= =~ 11/22 23:36
2F:→ purincess:如果是波提的话就难算了~(乱入 11/22 23:36
3F:推 pinkyenyen:波提就好玩了! 11/23 16:55
4F:推 Asvaghosa: 相当正确啊 11/23 21:34