Područje ograničeno krivuljom y = 3 + 2x-x ^ 2 i linijom y = 3 u potpunosti se rotira oko linije y = 3. Nađete li dobiveni volumen čvrste revolucije?

Područje ograničeno krivuljom y = 3 + 2x-x ^ 2 i linijom y = 3 u potpunosti se rotira oko linije y = 3. Nađete li dobiveni volumen čvrste revolucije?
Anonim

Odgovor:

# V = 16 / 15pi ~~ 3,35103 #

Obrazloženje:

Područje je rješenje ovog sustava:

# {(Y <- x ^ 2 + 2x + 3), (y> = 3)} #

I to je skicirano na ovoj parceli:

Formula za volumen čvrste rotacije x-osi je:

# V = pi * int_a ^ b f ^ 2 (z) dz #.

Da bismo primijenili formulu trebamo prevesti polumjesec na x-osi, područje se neće promijeniti, pa neće promijeniti ni volumen:

# Y = -X ^ 2 + 2x + 3color (crvena) (- 3) = - x ^ 2 + 2x #

# Y = 3color (crveno) (- 3) = 0 #

Na taj način dobivamo #F (z) = - z ^ 2 + 2z #.

Ovdje je prevedeno područje:

Ali koji su a i b integrala? Rješenja sustava:

# {(Y = -x + 2 ^ 2 x), (y = 0):} #

Tako # a = 0 i b = 2 #.

Ponovno napišite i riješite integral:

# V = pi * int_0 ^ 2 (-z ^ 2 + 2z) ^ 2 dz #

# V = pi * int_0 ^ 2 z ^ 4-4z ^ 3 + 4z ^ 2 dz #

# V = pi * z ^ 5 / 5- (R4z ^ 4) / 4 + (R4z ^ 3) / 3 _0 ^ 2 #

# V = pi * z ^ 5/5-z ^ 4 + (R4z ^ 3) / 3 _0 ^ 2 #

# V = pi * (2 ^ 5 / 5-2 ^ 4 + (4 x 2 ^ 3) / 3-0 ^ 5/5 + 0 ^ 4- (4 * 0 ^ 3) / 3) *

# V = pi * (32 / 5-16 + 32/3 + 0) #

# V = pi * (96 / 15-240 / 15 + 160/15) #

# V = pi * (96 / 15-240 / 15 + 160/15) #

# V = 16 / 15pi ~~ 3,35103 #

A ovaj "limun" je čvrsti materijal dobiven: