Объем фигуры, образованной в результате вращения вокруг оси Ox криволинейной трапеции, ограниченной непрерывной кривой y = f(x) (a ≤ x ≤ b), Осью Ox и прямыми x= a и x = b, вычисляется по формуле:
Аналогично, объем фигуры, образованной в результате вращения вокруг оси Oy криволинейной трапеции, ограниченной непрерывной кривой y = φ(x) (c ≤ x ≤ d), Осью Ox и прямыми y= c и y = d, находится по формуле:
ПРИМЕР №1. Вычислить объемы фигур, образованных вращением площадей, ограниченных указанными линиями.
y2 = 4x; y = 0; x = 4.
Пределы интегрирования a = 0, b = 4.
ПРИМЕР №2. y2 = 4x; y = x
Выполним построение фигуры. Решим систему:
y2 = 4x
y = x
найдем точки пересечения параболы и прямой: O(0;0), A(4;4).
Следовательно, пределы интегрирования a = 0; b = 4. Искомый объем представляет собой разность объема V1 параболоида, образованного вращением кривой y2 = 4x , и о объема V2 конуса, образованного вращением прямой y = x:
V = V1 – V2 = 32π – 64/3 π = 32/3 π
см. также как вычислить интеграл онлайн
ПРИМЕР №3. Вычислить объем тела, полученного вращением вокруг оси Оx фигуры, ограниченной прямой y=x и параболой .
Найдем точки пересечения линий. Для этого решим уравнение . Получим x1=0, x2=1.
Рис. 2. Объем тела вращения.
Объем тела может быть вычислен по формуле , где
, f2(x)=x.
.
ответ: .
см. также Площадь фигуры, ограниченной линиями: Площадь фигуры, ограниченной линиями
где D - это греческая буква "Дельта"
Пошаговое объяснение:
Вычисляете определитель системы D состоящий из коэффициентов при неизвестных:
3 -2 -5
5 -2 -3= (3*(-2)*1+5*(-5)*1+(-2)*(-3)*1)-((-5)*(-2)*1+3*(-3)*1+5*(-2)*1)=(-25)-(-9)=-16
1 1 1
D = -16
Затем вычисляете определитель D1, который отличается от D тем, что первый столбец заменен на столбец из свободных элементов:
0 -2 -5
0 -2 -3 = (0*(-2)*1+0*(-5)*1+(-2)*(-3)*1)-((-5)*(-2)*1+0*(-3)*1+0*(-2)*1)=(6)-(10)=-4
1 1 1
D1 = -4
Далее вычисляете определитель D2, отличающийся от D тем, что второй столбец заменен на столбец свободных элементов.
3 0 -5
5 0 -3 = (3*0*1+5*(-5)*1+0*(-3)*1)-((-5)*0*1+3*(-3)*1+0*5*1)=(-25)-(-9)=-16
1 1 1
D2 = -16
Далее вычисляете определитель D3, отличающийся от D тем, что третий столбец заменен на столбец свободных элементов.
3 -2 0
5 -2 0 = (3*(-2)*1+5*0*1+(-2)*0*1)-(0*(-2)*1+3*0*1+5*(-2)*1)=(-6)-(-10)=4
1 1 1
D3 = 4
Окончательно:
x = D1/D; y = D2/D; z = D3/D.
x = -4 / -16 = ¼
y = -16 / -16 = 1
z = 4 / -16 = -¼
где D - это греческая буква "Дельта"
