题目
13.由y=x^3,x=2,y=0所围成的图形分别绕x轴及y轴旋转,计算所得两个旋转体的体积.
13.由$y=x^{3},x=2,y=0$所围成的图形分别绕x轴及y轴旋转,计算所得两个旋转体的体积.
题目解答
答案
由 $y = x^3$、$x = 2$、$y = 0$ 所围成的图形绕 $x$ 轴旋转,使用圆盘法计算体积:
$V_x = \pi \int_{0}^{2} (x^3)^2 \, dx = \pi \int_{0}^{2} x^6 \, dx = \pi \left[ \frac{x^7}{7} \right]_{0}^{2} = \pi \cdot \frac{128}{7} = \frac{128\pi}{7}.$
绕 $y$ 轴旋转,使用圆柱壳法计算体积:
$V_y = 2\pi \int_{0}^{2} x \cdot x^3 \, dx = 2\pi \int_{0}^{2} x^4 \, dx = 2\pi \left[ \frac{x^5}{5} \right]_{0}^{2} = 2\pi \cdot \frac{32}{5} = \frac{64\pi}{5}.$
答案:
绕 $x$ 轴旋转的体积为 $\frac{128\pi}{7}$,绕 $y$ 轴旋转的体积为 $\frac{64\pi}{5}$。