y=|1/x|函数图像绕y轴旋转后形成的空间在a到b区间的体积如何计算?
绕y轴和绕y=1,他们的旋转体体积,在积分中被积函数有什么区别吗?求解丫
既然绕y轴和y=1旋转,就得将旋转体向y轴积分,并取y为积分变量。设旋转体在y轴上的投影区间为[c,d]。分两种情况:
1.被旋转的平面区域由曲线x=φ(y)、y轴、直线y=c、y=d围成。
①绕y轴旋转
在y轴上纵坐标为y和y+dy的点处分别作垂直于y轴的平面,截旋转体得一厚度为dy的圆盘,其近似是一圆柱体,所以体积微元
dV=旋转体被在纵坐标为y处所作垂直于y轴的平面截下的圆面积×圆盘厚度dy=π[φ(y)]^2 dy.
于是,所求体积V=∫(c,d)dV=π∫(c,d)[φ(y)]^2 dy.
②绕直线y=1旋转
此时如①一样截旋转体。此时因是绕y=1旋转,旋转体被在纵坐标为y处所作垂直于y轴的平面截下的圆的半径是|φ(y)-1|,所以dV=π[φ(y)-1]^2 dy.
于是V=π∫(c,d)[φ(y)-1]^2 dy.
2.被旋转的平面区域由两条曲线x=φ(y)、x=ψ(y)及二直线y=c、y=d围成。
分三种情况:
A.曲线x=ψ(y)始终位于x=φ(y)的右侧
①绕y轴旋转
此时旋转体被在纵坐标为y处所作垂直于y轴的平面截下的是同心圆环,其面积=π[ψ(y)]^2-π[φ(y)]^2=π{[ψ(y)]^2-[φ(y)]^2}.所以dV=π{[ψ(y)]^2-[φ(y)]^2}dy.于是
V=π∫(c,d){[ψ(y)]^2-[φ(y)]^2}dy.
②绕直线y=1旋转
分三种情况:
a.曲线x=ψ(y)和x=φ(y)都始终位于直线y=1一侧
此时旋转体被在纵坐标为y处所作垂直于y轴的平面截下的是圆心在直线y=1上的同心圆环,其面积是
π[ψ(y)-1]^2-π[φ(y)-1]^2=π{[ψ(y)-1]^2-[φ(y)-1]^2}.于是
V=π∫(c,d){[ψ(y)-1]^2-[φ(y)-1]^2}dy.
b.曲线x=ψ(y)与x=φ(y)始终位于直线y=1的两侧
此时旋转体被位于纵坐标为y处且垂直于y轴的平面截下的是一个圆面,其半径=max{φ(y),ψ(y)}。计算出该圆的面积后,乘以dy得体积微元。得到
V=π∫(c,d) {max[φ(y),ψ(y)]}^2 dy.
c.两条曲线在区间[c,d]的某些部分上位于y=1的同一侧,而在其他部分上位于y=1的两侧
此时需按在同一侧、两侧将[c,d]分成部分区间分别按a、b所述方法进行计算。
B.x=ψ(y)始终位于x=φ(y)的左侧
这种情况与A类似,略。
C.二曲线相对位置并不始终一个在另一个左侧或右侧
这种情况类似于上面的c.略。
绕y轴旋转的侧面积公式是什么?
恩,把y=f(x)转化成x=f(y),求侧面积就是A=∫(a,b)πxdy,是f(x)旋转之后围成的面积。
求Y=X与Y=1绕Y轴旋转所成的体积。
求定积分∫πe^2xdx积分限是(0,1)体积为πe^2/2-π/2
函数y=1/x的单调递减区间是
当x=-1时y=-1,当x=1时y=1 显然y(1)>y(-1)。
(-∞,0)∪(0,+∞)代表一个范围内单调减 而(-∞,0),(0,+∞)代表在这两个范围内分别单调减