高数问题,用微元法求旋转体的侧面积怎么求,我想要详细的推倒过程,谢谢!!!

2024-05-09 19:16

1. 高数问题,用微元法求旋转体的侧面积怎么求,我想要详细的推倒过程,谢谢!!!

把旋转体分割成任意小的小块,每一小块可以看成曲边圆柱体。
假设函数y=f(x)≥0在x=a,x=b之间的曲线绕x轴旋转。
则这是的体积微元为2πf(x)√{1+[f'(x)]²}dx
其中2πf(x)是曲边圆柱体的底面周长,高为弧长√{1+[f'(x)]²}dx
所以旋转体的侧面积为:
S=∫[a,b] 2πf(x)√{1+[f'(x)]²}dx

扩展资料就“微元法”的应用技巧而言,最为关键的是要掌握好换“元”的技巧。因为通常的解题中所直接选取的“微元”并不一定能使“权函数” 满足形如(4)式所示的“平权”的条件,这将会给接下来的叠加演算带来困难。
所以,必须运用换“元”的技巧来改变“权函数” ,使之具备形如(4)式的“平权性”特征以遵从取元的“平权性原则”。
最常见的换“元”技巧有如下几种
1、“时间元”与“空间元”间的相互代换(表现时、空关系的运动问题中最为常见);
2、“体元”、“面元”与“线元”间的相互代换(实质上是降“维”);
3、“线元”与“角元”间的相互代换(“元”的表现形式的转换);
4、“孤立元”与“组合元”间的相互代换(充分利用“对称”特征)。 
参考资料来源:百度百科-微元法

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2. 微元法求旋转体体积

微元法求旋转体体积具体概括为以下四步:1分割、2近似、3求和、4取极限。
该思想方法同样适用于定积分的应用----平面图形的面积、旋转体的体积、平面曲线的弧长(数学一、二)、旋转曲面的侧面积(数学一、二)等。

因此务必熟记以下3个公式:
(1)由连续曲线v=f(x),直线x=a,x=b及x轴所围曲边梯形绕x轴旋转一周而成的立体。该立体的体积公式为V=πf(x)dx
推广:若该曲边梯形绕y=y旋转一周而成的立体的体积公式为V=π[f(x)-]dx
(2)由连续曲线x=0(1),直线y=a,y=b及y轴所围曲边梯形绕y轴旋转一周而成的立体。
该立体的体积公式为V=πφ²(y)dy
推广:若该曲边梯形绕x=xo轴旋转一周而成的立体的体积公式为V=π[φ()-x]dy
(3)由连续曲线v=fx),直线x=a,x=b及X轴所围曲边梯形绕v轴旋转一周而成的立体。该立体的体积公式为V=2π/xf(x)dx
推广:若该曲边梯形绕x=x轴旋转一周而成的立体的体积公式为V=2π∫|x-xolf()dx。
注:(2)、(3)均为绕y轴旋转体的计算方法,但是(2)适用于x=φ(y)的情况,即能够找到x关于y的解析式,(3)适用范围是找不到x=φ(1)的关系式,那么我们可以根据v=f(x)来列相应的体积公式。

3. 用微元法求(5)的旋转体体积

2,x²+y²=9,绕直线 x=-4,  如图所示:
图形绕直线 x=-4旋转一周得出旋转体的体积=700.14    表面积=470.85

用微元法求(5)的旋转体体积

4. 用微分求旋转体面积,问题在图中,大神来拿分吧,先到先得。在线等。


5. 求旋转面的面积,是怎么用微元法的,为什么会用到弧长啊?


求旋转面的面积,是怎么用微元法的,为什么会用到弧长啊?