求曲线y²-2x 与直线x=1 所围成的区域绕x轴旋转生成的旋转体体积。

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摘要 ### 亲亲,您好!
您好,感谢您使用我们的服务。为了帮助您计算要求曲线y^2-2x与直线x=1所围成的区域绕x轴旋转生成的旋转体体积,我们推荐使用定积分法。首先,我们需要确定旋转体的上下限。由于直线x=1垂直于x轴,旋转体的上下限可以通过曲线y^2-2x与直线x=1的交点来确定。
通过解方程y^2-2x=1和x=1,我们得到交点为(0, ±1)。因此,旋转体的上下限分别为y=1和y=-1。接下来,确定旋转体的半径。由于旋转轴是x轴,半径为曲线到x轴的距离,即y的绝对值。
我们使用圆盘法来计算旋转体的体积,每个圆盘的体积为πr^2dx,其中r为半径,dx为圆盘的宽度。现在,我们设置积分的范围并计算体积。体积V可以表示为:V = ∫[a, b] πr^2dx,其中a和b是曲线与直线的交点,即a=-1,b=1。半径r是曲线到x轴的距离,即|r| = |y|,因此r^2 = y^2。
将上限和下限代入半径的平方和体积公式,我们得到:V = ∫[-1, 1] π(y^2)dx。现在对上述积分进行计算,得到V = π∫[-1, 1] (y^2)((y^2-1)/2)dy。根据曲线方程y^2-2x=1,解出x得到x=(y^2-1)/2。将x代入积分,计算得到V = π[((1^5)/10 - (1^3)/6) - ((-1^5)/10 - (-1^3)/6)]。
经过一系列计算,最终得到V = π/15。这就是您要求的旋转体体积。如果您还有其他问题或需要进一步了解,请随时联系我们!祝您生活愉快!
咨询记录 · 回答于2024-01-09
求曲线y²-2x 与直线x=1 所围成的区域绕x轴旋转生成的旋转体体积。
亲亲!您好!以下是要求曲线y^2-2x与直线x=1所围成的区域绕x轴旋转生成的旋转体体积,使用定积分来计算的步骤: 1. 首先,确定旋转体的上下限。由于直线x=1是垂直于x轴的,所以旋转体的上下限可以通过曲线y^2-2x与直线x=1的交点来确定。将y^2-2x=1代入x=1得到:1-2x=0,x=0。因此,曲线y^2-2x与直线x=1的交点为(0, ±1)。 2. 接下来,确定旋转体的半径。由于旋转轴是x轴,因此半径为曲线到x轴的距离,即y的绝对值。 3. 旋转体的体积可以通过使用圆盘法来计算,每个圆盘的体积为πr^2dx,其中r为半径,dx为圆盘的宽度。 4. 设置积分的范围并计算体积。体积V可以表示为:V = ∫[a, b] πr^2dx,其中,a和b是曲线与直线的交点,即a=-1,b=1。半径r是曲线到x轴的距离,即|r| = |y|,因此r^2 = y^2。 5. 将上限和下限代入半径的平方和体积公式,我们得到:V = ∫[-1, 1] π(y^2)dx。 6. 对上述积分进行计算:V = π∫[-1, 1] (y^2)dx。在这里,我们需要将dx表示为dy,因此我们需要将积分项中的dx替换为dy。根据曲线方程y^2-2x=1,解出x,得到x=(y^2-1)/2。 7. 将x=(y^2-1)/2代入积分,我们得到:V = π∫[-1, 1] (y^2)((y^2-1)/2)dy。 8. 计算积分:V = π∫[-1, 1] [(y^4)/2 - (y^2)/2]dy。对每个积分项进行计算,我们得到:V = π[(y^5)/10 - (y^3)/6] 在[-1, 1]上积分。 9. 将上限和下限代入积分,我们得到:V = π[((1^5)/10 - (1^3)/6) - ((-1^5)/10 - (-1^3)/6)]V = π[(1/10 - 1/6) - (-1/10 + 1/6)]V = π[(3/30 - 5/30) - (-1/30 + 5/30)]V = π[-2/30 + 4/30]V = π[2/30]V = π/15 现在我们已经完成了计算,得到了所求旋转体的体积为π/15。 希望这个详细的解答过程对您有所帮助!如果您还有其他问题或需要帮助,请随时告诉我。
因此,曲线y²-2x与直线x=1所围成的区域绕x轴旋转生成的旋转体体积为π/15。
好长
可以简化吗
当然可以简化。让我们重新进行计算,以简化解答。 曲线为 $y^2 - 2x = 1$,直线为 $x = 1$。这两条曲线相交于点 $(1, \pm 1)$。 要计算旋转体的体积,我们可以使用圆盘法。考虑半径 $r$,它是曲线到 $x$ 轴的距离,即 $|y|$。旋转体的体积可以表示为: $V = \pi \int_{-1}^{1} (|y|)^2 dx$ 由于旋转轴是 $x$ 轴,我们需要使用 $dx$ 表示。半径 $r = |y|$,所以 $r^2 = y^2$。代入体积公式,我们得到: $V = \pi \int_{-1}^{1} (y^2) dx$ 计算积分: $V = \pi[x \cdot y^2]_{-1}^{1}$ 将上限和下限代入积分,我们得到: $V = \pi[(1 \cdot 1^2) - (1 \cdot (-1)^2)] - [(1 \cdot (-1)^2) - (1 \cdot (-1)^2)]$ $V = \pi[(1 - 1) - (1 - 1)]$ $V = \pi[0]$ $V = 0$ 因此,曲线 $y^2 - 2x$ 与直线 $x=1$ 所围成的区域绕 $x$ 轴旋转生成的旋转体体积为 0。
亲,以这份为准
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