求心形线r=a(1+cosθ)(a>0)绕极轴旋转所围成的立体的体积~
θ=0,r=2a,θ=π,r=0,关于极轴对称。
1、极轴左边:
V=∫(0,2a)πy²dxx
=rcosθ=a(1+cosθ)cosθ
=a(cosθ+cos²θ)dx
=a(-sinθ-2sinθcosθ)dθy
=rsinθ=a(1+cosθ)sinθ
=a(sinθ+sinθcosθ),
代入:V=∫(0,2a)πy²dx
=π∫(π/2,0)a²(sinθ+sinθcosθ)²a(-sinθ-2sinθcosθ)dθ
=πa³∫(0,π/2)sin³θ(1+cosθ)²(1+2cosθ)dθ
=-πa³∫(0,π/2)(1-cos²θ)(1+cosθ)²(1+2cosθ)dcosθ
设t=cosθV=-πa³∫(1,0)(1-t²)(1+t)²(1+2t)dt
=πa³∫(0,1)(1-t²)(1+2t+t²)(1+2t)dt
=πa³∫(-1,1)(1-t²)(1+4t+5t²+2t³)dt
=πa³∫(0,1)(1+4t+4t²-2t³-5t^4-2t^5)dt
=πa³[t+2t²-t^4/2-t^5-t^6/3](0,1)=πa³(1+2-1/2-1-1/3)=πa³(2-5/6)=7πa³/6
2、极轴右边:
r=a(1+cosθ)a>0
r²=ar+acosθ
=ar+ax
对原式进行两边积分
原式=(π/2)[ax十(2/3)(1/4a)(a²十4ax)^(3/2)](-a/4,0)
= (π/2)(a²/4十(1/6a)(a³-0))
= (π/2)(a²/4十a²/6)
=πa(2/3)(1/4a)(a²十4ax)^(3/2)(-a/4,0)
=πa³/6
扩展资料
积分性质
1、线性性
积分是线性的。如果一个函数f 可积,那么它乘以一个常数后仍然可积。如果函数f和g可积,那么它们的和与差也可积。
2、保号性
如果一个函数f在某个区间上黎曼可积,并且在此区间上大于等于零。那么它在这个区间上的积分也大于等于零。如果f勒贝格可积并且几乎总是大于等于零,那么它的勒贝格积分也大于等于零。作为推论,如果两个I上的可积函数f和g相比,f(几乎)总是小于等于g,那么f的(勒贝格)积分也小于等于g的(勒贝格)积分。
如果黎曼可积的非负函数f在I上的积分等于0,那么除了有限个点以外,f = 0。如果勒贝格可积的非负函数f在I上的积分等于0,那么f几乎处处为0。如果F中元素A的测度μ (A)等于0,那么任何可积函数在A上的积分等于0。
函数的积分表示了函数在某个区域上的整体性质,改变函数某点的取值不会改变它的积分值。对于黎曼可积的函数,改变有限个点的取值,其积分不变。对于勒贝格可积的函数,某个测度为0的集合上的函数值改变,不会影响它的积分值。
如果两个函数几乎处处相同,那么它们的积分相同。如果对F中任意元素A,可积函数f在A上的积分总等于(大于等于)可积函数g在A上的积分,那么f几乎处处等于(大于等于)g。
参考资料来源:百度百科-积分公式
θ=0,r=2a,θ=π,r=0,关于极轴对称。
1、极轴左边:
V=∫(0,2a)πy²dxx
=rcosθ=a(1+cosθ)cosθ
=a(cosθ+cos²θ)dx
=a(-sinθ-2sinθcosθ)dθy
=rsinθ=a(1+cosθ)sinθ
=a(sinθ+sinθcosθ),
代入:V=∫(0,2a)πy²dx
=π∫(π/2,0)a²(sinθ+sinθcosθ)²a(-sinθ-2sinθcosθ)dθ
=πa³∫(0,π/2)sin³θ(1+cosθ)²(1+2cosθ)dθ
=-πa³∫(0,π/2)(1-cos²θ)(1+cosθ)²(1+2cosθ)dcosθ
设t=cosθV=-πa³∫(1,0)(1-t²)(1+t)²(1+2t)dt
=πa³∫(0,1)(1-t²)(1+2t+t²)(1+2t)dt
=πa³∫(-1,1)(1-t²)(1+4t+5t²+2t³)dt
=πa³∫(0,1)(1+4t+4t²-2t³-5t^4-2t^5)dt
=πa³[t+2t²-t^4/2-t^5-t^6/3](0,1)=πa³(1+2-1/2-1-1/3)=πa³(2-5/6)=7πa³/6
2、极轴右边:
r=a(1+cosθ)a>0
r²=ar+acosθ
=ar+ax
对原式进行两边积分
原式=(π/2)[ax十(2/3)(1/4a)(a²十4ax)^(3/2)](-a/4,0)
= (π/2)(a²/4十(1/6a)(a³-0))
= (π/2)(a²/4十a²/6)
=πa(2/3)(1/4a)(a²十4ax)^(3/2)(-a/4,0)
=πa³/6
扩展资料:
不定积分公式和种类
1、含有a+bx的积分公式主要有以下几类:
2、含有√(a+bx)的积分公式主要包含有以下几类:
3、公式种类
(1)不定积分
设
是函数f(x)的一个原函数,我们把函数f(x)的所有原函数F(x)+C(C为任意常数)叫做函数f(x)的不定积分,记作,即∫f(x)dx=F(x)+C.其中∫叫做积分号,f(x)叫做被积函数,x叫做积分变量,f(x)dx叫做被积式,C叫做积分常数,求已知函数不定积分的过程叫做对这个函数进行积分。
(2)定积分
积分是微积分学与数学分析里的一个核心概念。通常分为定积分和不定积分两种。[2] 直观地说,对于一个给定的实函数f(x),在区间[a,b]上的定积分记为:
若f(x)在[a,b]上恒为正,可以将定积分理解为在Oxy坐标平面上,由曲线(x,f(x))、直线x=a、x=b以及x轴围成的面积值(一种确定的实数值)。
参考资料来源:百度百科-积分公式
解题过程如下:
V=∫π(rsinθ)^2*rdθ
=π*∫r^3*(sinθ)^2dθ
=πa^3*∫(1+cosθ)^3*(sinθ)^2dθ
=64πa^3*∫(cost)^8*(sint)^2dt
=64πa^3*[∫(cost)^8dt-∫(cost)^10dt]
=32π^2*a^3*7/256
=7π^2*a^3/8
扩展资料
性质:
在平面上取定一点O,称为极点。从O出发引一条射线Ox,称为极轴。再取定一个单位长度,通常规定角度取逆时针方向为正。
平面上任一点P的位置就可以用线段OP的长度ρ以及从Ox到OP的角度θ来确定,有序数对(ρ,θ)就称为P点的极坐标,记为P(ρ,θ);ρ称为P点的极径,θ称为P点的极角。
在平面上,取一点O称为极点,从O出发的一射线OX称为‘极轴’。平面上任意一点P的位置,就可以用线段OP的长度γ和OP与OX所夹的角θ来确定。(γ、θ)称为点P的极坐标。
极坐标方程经常会表现出不同的对称形式,如果ρ(−θ)= ρ(θ),则曲线关于极点(0°/180°)对称,如果ρ(π-θ)= ρ(θ),则曲线关于极点(90°/270°)对称,如果ρ(θ−α)= ρ(θ),则曲线相当于从极点逆时针方向旋转α°。
θ=0,r=2a,θ=π,r=0,关于极轴对称。
y轴右边,比较简单:
V=∫(0,2a)πy²dx
x=rcosθ=a(1+cosθ)cosθ=a(cosθ+cos²θ)
dx=a(-sinθ-2sinθcosθ)dθ
y=rsinθ=a(1+cosθ)sinθ=a(sinθ+sinθcosθ),代入:
V=∫(0,2a)πy²dx
=π∫(π/2,0)a²(sinθ+sinθcosθ)²a(-sinθ-2sinθcosθ)dθ
=πa³∫(0,π/2)sin³θ(1+cosθ)²(1+2cosθ)dθ
=-πa³∫(0,π/2)(1-cos²θ)(1+cosθ)²(1+2cosθ)dcosθ
设t=cosθ
V=-πa³∫(1,0)(1-t²)(1+t)²(1+2t)dt
=πa³∫(0,1)(1-t²)(1+2t+t²)(1+2t)dt
=πa³∫(-1,1)(1-t²)(1+4t+5t²+2t³)dt
=πa³∫(0,1)(1+4t+4t²-2t³-5t^4-2t^5)dt
=πa³[t+2t²-t^4/2-t^5-t^6/3](0,1)
=πa³(1+2-1/2-1-1/3)
=πa³(2-5/6)
=7πa³/6
扩展资料
不定积分的公式
1、∫ a dx = ax + C,a和C都是常数
2、∫ x^a dx = [x^(a + 1)]/(a + 1) + C,其中a为常数且 a ≠ -1
3、∫ 1/x dx = ln|x| + C
4、∫ a^x dx = (1/lna)a^x + C,其中a > 0 且 a ≠ 1
5、∫ e^x dx = e^x + C
6、∫ cosx dx = sinx + C
7、∫ sinx dx = - cosx + C
8、∫ cotx dx = ln|sinx| + C = - ln|cscx| + C
9、∫ tanx dx = - ln|cosx| + C = ln|secx| + C
10、∫ secx dx =ln|cot(x/2)| + C = (1/2)ln|(1 + sinx)/(1 - sinx)| + C = - ln|secx - tanx| + C = ln|secx + tanx| + C
常用特殊角的函数值:
1、sin30°=1/2
2、cos30°=(√3)/2
3、sin45°=(√2)/2
4、cos45°=(√2)/2
5、sin60°=(√3)/2
6、cos60°=1/2
7、sin90°=1
8、cos90°=0
9、tan30°=(√3)/3
10、tan45°=1
11、tan90°不存在
积化和差公式:
sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]
cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]
cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]
sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)]
·和差化积公式:
sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]
sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]
cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]
cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]
难题。
θ=0,r=2a,θ=π,r=0,关于极轴对称。
y轴右边,比较简单:
V=∫(0,2a)πy²dx
x=rcosθ=a(1+cosθ)cosθ=a(cosθ+cos²θ)
dx=a(-sinθ-2sinθcosθ)dθ
y=rsinθ=a(1+cosθ)sinθ=a(sinθ+sinθcosθ),代入:
V=∫(0,2a)πy²dx
=π∫(π/2,0)a²(sinθ+sinθcosθ)²a(-sinθ-2sinθcosθ)dθ
=πa³∫(0,π/2)sin³θ(1+cosθ)²(1+2cosθ)dθ
=-πa³∫(0,π/2)(1-cos²θ)(1+cosθ)²(1+2cosθ)dcosθ
设t=cosθ
V=-πa³∫(1,0)(1-t²)(1+t)²(1+2t)dt
=πa³∫(0,1)(1-t²)(1+2t+t²)(1+2t)dt
=πa³∫(-1,1)(1-t²)(1+4t+5t²+2t³)dt
=πa³∫(0,1)(1+4t+4t²-2t³-5t^4-2t^5)dt
=πa³[t+2t²-t^4/2-t^5-t^6/3](0,1)
=πa³(1+2-1/2-1-1/3)
=πa³(2-5/6)
=7πa³/6
y轴左边,比较难。