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大學微積分題解-旋轉體積的計算(Disk Method)

更新 發佈閱讀 1 分鐘

前導

通過將平面區域繞其平面內的一條軸旋轉所產生的立體稱為旋轉體,這類題型該怎麼處理呢?

Disk method

請觀察以下圖片:

raw-image

曲線下的面積繞著 X 軸做旋轉,我們藉由以下公式來計算體積。

raw-image

其數學意義如下:

raw-image

示意圖如下:

raw-image

好,現在我們將上圖的體積算出來:

套用公式:

raw-image

計算出結果:

raw-image

好,如果今天不是繞著 x 軸旋轉的話又該怎麼做呢,假設繞著 y = 1 旋轉,也就是我們要計算多個繞著 y = 1 旋轉的圓盤所組成之體積:

示意圖如下:

raw-image

區間 [a, b]現在變為 14:

將其旋轉,示意圖如下:

raw-image

套用公式:

raw-image

展開被積分式,所以積分變成:

raw-image

計算:

raw-image

最終答案:

raw-image

好,與其觀念相似,對於曲線 x = f(y) 下的面積繞著 y 軸做旋轉,我們藉由套用以下公式計算體積。

raw-image

本頻道持續更新中(內容涵蓋前端程式設計入門、大學必備程式設計入門、電子系專業課程入門、數學微積分題解)如果身旁有相關科系的學生,不妨推薦一下喔~

相信這裡會是家教或線上課程之外,高中、大學生系統性綜合學習的好選擇。

最後感謝您的觀看!

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