题目
18.(填空题,5.0分)过点P(1,0)作曲线y=x^2的切线,由上述曲线与切线及x轴所围成的平面图形绕x轴旋转而成的旋转体的体积V_(x)=____π.(以分数形式作答,如:4/5)第1空
18.(填空题,5.0分)
过点P(1,0)作曲线$y=x^{2}$的切线,由上述曲线与切线及x轴所围成的平面图形绕x轴旋转而成的旋转体的体积$V_{x}=$____π.(以分数形式作答,如:4/5)
第1空
题目解答
答案
设切点为 $(a, a^2)$,切线斜率 $k = 2a$。切线方程为 $y = 2a(x - a) + a^2$。
过点 $P(1,0)$,代入得 $0 = 2a(1 - a) + a^2$,解得 $a = 0$ 或 $a = 2$。
- $a = 0$ 时,切线为 $y = 0$(即 $x$-轴),不符合题意。
- $a = 2$ 时,切线为 $y = 4x - 4$。
交点:
- 切线与 $x$-轴交于 $(1,0)$。
- 切线与曲线交于 $(2,4)$。
体积计算:
- $x = 0$ 到 $x = 1$:
$V_1 = \pi \int_{0}^{1} (x^2)^2 \, dx = \frac{\pi}{5}$ - $x = 1$ 到 $x = 2$:
$V_2 = \pi \int_{1}^{2} \left[ (x^2)^2 - (4x - 4)^2 \right] \, dx = \frac{13\pi}{15}$
总体积:
$V_x = V_1 + V_2 = \frac{\pi}{5} + \frac{13\pi}{15} = \frac{16\pi}{15}$
答案:$\boxed{\frac{16}{15}}$