题目
过点P(1,0)作抛物线y=sqrt(x-2)的切线,求该切线与抛物线y=sqrt(x-2)及x轴所围平面图形绕x轴旋转而成的旋转体体积.
过点P(1,0)作抛物线y=$\sqrt{x-2}$的切线,求该切线与抛物线y=$\sqrt{x-2}$及x轴所围平面图形绕x轴旋转而成的旋转体体积.
题目解答
答案
解:设切点坐标为(x0,y0)则${y}_{0}=\sqrt{{x}_{0}-2}$
y=$\sqrt{x-2}$
$y′=\frac{1}{2\sqrt{x-2}}$
则切线方程为:$y-{y}_{0}=\frac{1}{2\sqrt{{x}_{0}-2}}(x-{x}_{0})$
且切线通过点P(1,0)
∴代入上面方程,解得:x0=3
切点坐标为(3,1)
切线方程:$y=\frac{1}{2}(x-1)$
切线与抛物线及x轴旋转一周所成旋转体的体积
$V={∫π}_{1}^{3}[\frac{1}{2}(x-1)]^{2}dx$-$π{∫}_{2}^{3}(\sqrt{x-2})^{2}dx$
=$\frac{π}{12}(\frac{x}{2}-\frac{1}{2})^{3}{|}_{1}^{3}$-$π\frac{(x-2)^{2}}{2}{|}_{2}^{3}$
=$\frac{π}{6}$
故答案为$\frac{π}{6}$
y=$\sqrt{x-2}$
$y′=\frac{1}{2\sqrt{x-2}}$
则切线方程为:$y-{y}_{0}=\frac{1}{2\sqrt{{x}_{0}-2}}(x-{x}_{0})$
且切线通过点P(1,0)
∴代入上面方程,解得:x0=3
切点坐标为(3,1)
切线方程:$y=\frac{1}{2}(x-1)$
切线与抛物线及x轴旋转一周所成旋转体的体积
$V={∫π}_{1}^{3}[\frac{1}{2}(x-1)]^{2}dx$-$π{∫}_{2}^{3}(\sqrt{x-2})^{2}dx$
=$\frac{π}{12}(\frac{x}{2}-\frac{1}{2})^{3}{|}_{1}^{3}$-$π\frac{(x-2)^{2}}{2}{|}_{2}^{3}$
=$\frac{π}{6}$
故答案为$\frac{π}{6}$
解析
步骤 1:确定切点坐标
设切点坐标为(x_0,y_0),则有${y}_{0}=\sqrt{{x}_{0}-2}$。由于切线通过点P(1,0),我们需要找到满足条件的切点坐标。
步骤 2:求导数
对抛物线y=$\sqrt{x-2}$求导,得到$y′=\frac{1}{2\sqrt{x-2}}$。这是切线斜率的表达式。
步骤 3:建立切线方程
根据导数,切线方程为$y-{y}_{0}=\frac{1}{2\sqrt{{x}_{0}-2}}(x-{x}_{0})$。由于切线通过点P(1,0),代入点P的坐标,解得x_0=3,从而得到切点坐标为(3,1)。
步骤 4:求切线方程
将切点坐标代入切线方程,得到切线方程为$y=\frac{1}{2}(x-1)$。
步骤 5:计算旋转体体积
切线与抛物线及x轴旋转一周所成旋转体的体积为$V={∫π}_{1}^{3}[\frac{1}{2}(x-1)]^{2}dx$-$π{∫}_{2}^{3}(\sqrt{x-2})^{2}dx$。计算积分,得到$V=\frac{π}{12}(\frac{x}{2}-\frac{1}{2})^{3}{|}_{1}^{3}$-$π\frac{(x-2)^{2}}{2}{|}_{2}^{3}$=$\frac{π}{6}$。
设切点坐标为(x_0,y_0),则有${y}_{0}=\sqrt{{x}_{0}-2}$。由于切线通过点P(1,0),我们需要找到满足条件的切点坐标。
步骤 2:求导数
对抛物线y=$\sqrt{x-2}$求导,得到$y′=\frac{1}{2\sqrt{x-2}}$。这是切线斜率的表达式。
步骤 3:建立切线方程
根据导数,切线方程为$y-{y}_{0}=\frac{1}{2\sqrt{{x}_{0}-2}}(x-{x}_{0})$。由于切线通过点P(1,0),代入点P的坐标,解得x_0=3,从而得到切点坐标为(3,1)。
步骤 4:求切线方程
将切点坐标代入切线方程,得到切线方程为$y=\frac{1}{2}(x-1)$。
步骤 5:计算旋转体体积
切线与抛物线及x轴旋转一周所成旋转体的体积为$V={∫π}_{1}^{3}[\frac{1}{2}(x-1)]^{2}dx$-$π{∫}_{2}^{3}(\sqrt{x-2})^{2}dx$。计算积分,得到$V=\frac{π}{12}(\frac{x}{2}-\frac{1}{2})^{3}{|}_{1}^{3}$-$π\frac{(x-2)^{2}}{2}{|}_{2}^{3}$=$\frac{π}{6}$。