求摆线x=a(t-sint),y=a(1-cost),0≤t≤2π.与x轴所围成图形绕y轴旋转所的旋转体的体积.

问题描述:

求摆线x=a(t-sint),y=a(1-cost),0≤t≤2π.与x轴所围成图形绕y轴旋转所的旋转体的体积.

首先取体积微元,在x=a(t-sint)处,x变化量为dx,形成的圆环面积为:dS=2πxdx,圆环所在柱面体积:dV=ydS=2πxydx又dx=d[a(t-sint)]=a(1-cost)dt将x,y参数方程代入得:dV=2π[a(t-sint)][a(1-cost)][a(...
答案解析:由于摆线类似于拱形,与x轴所围成图形绕y轴旋转所得的旋转体,用垂直于y轴的平面去截,截面是一个圆环,因此,采用体积微元法.首先将平行截面圆环的面积表示出来,然后把圆环所在的柱面体积求出来,得到体积微元,积分即可.
考试点:旋转体的体积及侧面积的计算.


知识点:此题虽然是旋转体体积,但是不好用旋转体的体积公式,因为用平行于x轴的直线去截图形,与边界相交的两个点的横坐标不好表示出来.此外,此题在求解过程中,用到了定积分的“偶倍奇零”性质,以简化运算.