法 1. 是 柱壳法 :原理如下图 :
对于本题,上半圆方程是 y = √(2x-x^2) = √[1-(x-1)^2],
令 x = 1+sint, 则 dx = costdt, 由对称性,得
(1/2)V = 前返慎慧敬2π∫<0, 2>x√(2x-x^2)dx
= 2π∫<-π/2, π/2>(1+sint)(cost)^2dt
= 2π∫<-π/2, π/2>(cost)^2dt + 2π∫<-π/2, π/2>sint(cost)^2dt
= π∫<-π/2, π/2>(1+cos2t)dt - 2π∫<-π/2, π/2>(cost)^2dcost
= π[t+(1/2)sin2t-(2/3)(cost)^3]<-π/2, π/2> = π^2,
V = 2π^2
法 2. 是常规方法。圆方程是 (x-1)^2+y^2 = 1
右半圆方程是 x = 1+√(1-y^2) , 左世孙半圆方程是 x = 1-√(1-y^2)
令 y = sinu, 则 dy = cosudu, 由对称性, 得
(1/2)V = π∫<0, 1>{[1+√(1-y^2)]^2 - [1-√(1-y^2)]^2}dy
= 4π∫<0, 1>√(1-y^2)dy = 4π∫<0, π/2>(cosu)^2du
= 2π∫<0, π/2>(1+cos2u)du = 2π[u+(1/2)sin2u]<0, π/2>= π^2
V = 2π^2.
当绕y轴旋转时,半径显然就是曲线上的点的横坐标x。(和绕x轴旋转,r是纵和烂坐标携毕y一样),而h就是切分的dy
所以,单位圆柱体体积dV=πx²dy.
但显然,这里是有两段线段组成,
分别是x=1+√1-y²,x=1-√1-y²
两条线组成。
所以应该是这两条线围城体积之差。,所以dV=π(x1²-x2²)dy。
2021-10-07