题目
16.求下列已知曲线所围成的图形按指定的轴旋转所产生的旋转体的体积:(1)y=x^2,x=y^2,绕y轴;
16.求下列已知曲线所围成的图形按指定的轴旋转所产生的旋转体的体积:
(1)$y=x^{2},x=y^{2},$绕y轴;
题目解答
答案
-
确定交点:
由 $ y = x^2 $ 和 $ x = y^2 $,解得交点为 $ (0,0) $ 和 $ (1,1) $。 -
选择积分方法:
绕 $ y $-轴旋转,使用圆盘法。
外半径 $ R(y) = \sqrt{y} $,内半径 $ r(y) = y^2 $,积分范围 $ y \in [0,1] $。 -
计算体积:
$V = \pi \int_{0}^{1} \left( (\sqrt{y})^2 - (y^2)^2 \right) \, dy = \pi \int_{0}^{1} \left( y - y^4 \right) \, dy$
计算得:
$\int_{0}^{1} \left( y - y^4 \right) \, dy = \left[ \frac{y^2}{2} - \frac{y^5}{5} \right]_{0}^{1} = \frac{1}{2} - \frac{1}{5} = \frac{3}{10}$
故体积 $ V = \frac{3\pi}{10} $。
答案:$\boxed{\frac{3\pi}{10}}$