logonew chat icon top
  • icon-chaticon-chat-active搜题/提问
    new chat icon
    新建会话
  • icon-calculatoricon-calculator-active计算器
  • icon-subjecticon-subject-active学科题目
  • icon-pluginicon-plugin-active浏览器插件
  • icon-uploadicon-upload-active上传题库
  • icon-appicon-app-active手机APP
recent chat icon
历史记录
首页
/
数学
题目

求旋转抛物面 =(x)^2+(y)^2 和平面 z=2 所围成的空间立体的体积.

题目解答

答案

解析

考查要点:本题主要考查利用二重积分计算空间立体体积的方法,特别是对旋转抛物面与平面所围区域的体积求解。

解题核心思路:

  1. 确定积分区域:找到旋转抛物面 $z = x^2 + y^2$ 与平面 $z = 2$ 的交线,投影到 $xy$ 平面得到区域 $D$。
  2. 建立体积积分表达式:体积等于在区域 $D$ 上,平面 $z=2$ 与抛物面 $z=x^2+y^2$ 的高度差的积分。
  3. 坐标系选择:利用柱坐标系简化积分计算,因积分区域和被积函数均具有圆对称性。

破题关键点:

  • 交线确定:联立 $z=2$ 和 $z=x^2+y^2$,得 $x^2+y^2=2$,即投影区域 $D$ 是半径为 $\sqrt{2}$ 的圆。
  • 积分转换:将二重积分转换为柱坐标系下的累次积分,简化计算。

步骤1:确定积分区域
联立抛物面方程 $z = x^2 + y^2$ 和平面方程 $z = 2$,得交线为 $x^2 + y^2 = 2$,对应投影区域 $D$ 是 $xy$ 平面上以原点为圆心、半径为 $\sqrt{2}$ 的圆。

步骤2:建立体积积分表达式
体积 $V$ 等于区域 $D$ 上,平面 $z=2$ 与抛物面 $z=x^2+y^2$ 的高度差的积分:
$V = \iint_D \left( 2 - (x^2 + y^2) \right) \, dA$

步骤3:转换为柱坐标系
在柱坐标系下,$x = r\cos\theta$,$y = r\sin\theta$,$dA = r \, dr \, d\theta$,积分区域变为 $0 \leq r \leq \sqrt{2}$,$0 \leq \theta \leq 2\pi$。代入得:
$V = \int_0^{2\pi} \int_0^{\sqrt{2}} \left( 2 - r^2 \right) r \, dr \, d\theta$

步骤4:计算内层积分
先对 $r$ 积分:
$\int_0^{\sqrt{2}} \left( 2r - r^3 \right) dr = \left[ r^2 - \frac{r^4}{4} \right]_0^{\sqrt{2}} = \left( 2 - \frac{4}{4} \right) - 0 = 1$

步骤5:计算外层积分
再对 $\theta$ 积分:
$\int_0^{2\pi} 1 \, d\theta = 2\pi$

最终结果:
$V = 2\pi$

相关问题

  • 已知某个一次函数的图象与x轴、y轴的交点坐标分别是(−2,0)、(0,4),求这个函数的解析式.

  • 2.按自然数从小到大为标准次序,求下列各排列的逆序数:(1)1234; (2)4132;(3)3421; (4)2413;(5)13 ... (2n-1)24 ... (2n); (6)13 ... (2n-1)(2n)(2n-2) ... 2.

  • 【单选题】设U=(u1,u2,u3,u4), 有模糊集合A、B:A = 0.1/u1 + 0.7/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4,B = 0.3/u1 + 0.2/u2 + 0.6/u3 + 0.4/u4,则模糊集合A与B的交、并、补运算结果正确的一项是 。A. A 与 B 的交运算: 0.1/u1 + 0.2/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4B. A 与 B 的并运算: 0.1/u1 + 0.7/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4C. A 的补运算: 0.9/u1 + 0.3/u2 + 0.4/u3 + 0.4/u4D. B 的补运算: 0.7/u1 + 0.8/u2 + 0.4/u3 + 0.4/u4

  • 与十进制[1]数 45.25 等值的十六进制[2]数是_____。

  • 求下列极限: lim _(xarrow alpha )dfrac (sin x-sin alpha )(x-alpha );

  • 3. 求极限 lim _(xarrow 0)dfrac (({e)^(x^2-1))}(xln (1-6x))=

  • 十进制[1]数17转换为八进制[2]为()。A.18B.19C.20D.21

  • 【单选题】已知谓词公式(∀x)(∀y)(P(x, y)→Q(x, y)),将其化为子句集的结果正确的是A. S = (¬P(x,y)∨Q(x,y)) B. S = (¬P(x,y)Q(x,y)) C. S = (P(x,y) ꓦ Q(x,y)) D. S = (P(x,y)Q(x,y))

  • 下列哪项不是命题()A. 我正在说谎。B. 北京是中国的首都C. 你在吃饭吗D. 13能被6整除。

  • 函数y=x2+2x-7 在区间( 内满足( ).. A.先单调下降再单调上升 B.单调下降 C.先单调上升再单调下降 D.单调上升正确

  • 下列哪项不是命题()A. 我正在说谎。B. 13能被6整除。C. 你在吃饭吗D. 北京是中国的首都。

  • __-|||-(10 ) lim _(xarrow infty )dfrac ({x)^3-2(x)^2+5}(100{x)^2+15}

  • 下列各进制数中,数值最大的是A.2B.1HB.34.5DC.123.45QD.110.11B

  • 判定下列级数的收敛性: (1)dfrac (3)(4)+2((dfrac {3)(4))}^2+3((dfrac {3)(4))}^3+... +n((dfrac {3)(4))}^n+... )^n+···; (2)dfrac (3)(4)+2((dfrac {3)(4))}^2+3((dfrac {3)(4))}^3+... +n((dfrac {3)(4))}^n+... )^n+···; (3)dfrac (3)(4)+2((dfrac {3)(4))}^2+3((dfrac {3)(4))}^3+... +n((dfrac {3)(4))}^n+... )^n+···; (4)dfrac (3)(4)+2((dfrac {3)(4))}^2+3((dfrac {3)(4))}^3+... +n((dfrac {3)(4))}^n+... )^n+···; (5)dfrac (3)(4)+2((dfrac {3)(4))}^2+3((dfrac {3)(4))}^3+... +n((dfrac {3)(4))}^n+... )^n+···; (6)dfrac (3)(4)+2((dfrac {3)(4))}^2+3((dfrac {3)(4))}^3+... +n((dfrac {3)(4))}^n+... )^n+···.

  • 考虑下面的频繁3-项集的集合:⑴ 2, 3}, (1,2,4), (1,2, 5), (1,3,4), (1, 3, 5), (2, 3,4), (2, 3, 5), (3,4, 5)假 定数据集中只有5个项,采用合并策略,由候选产生过程得到4-项集不包含()A. 1, 2, 3, 4B. 1, 2, 3, 5C. 1, 2,4, 5D. 1,3, 4, 5

  • https:/img.zuoyebang.cc/zyb_a9fbde2ddd269cef5638c27e19aff9b4.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm一个底面是圆形的扫地机器人,贴合着一块地毯边缘行进一周(如图)。这块地毯的两端是半圆形中间是长方形。扫地机器人圆形底面的半径是https:/img.zuoyebang.cc/zyb_10216bc971f58ed03f5ceaf1efd30f89.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm,它的圆心走过路线的长度是______https:/img.zuoyebang.cc/zyb_b5517f317a704553c4186b8deb5b7a51.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm。​

  • 下面哪个逻辑等价关系是不成立的()A. forall x-P(x)equiv -square xP(x)B. forall x-P(x)equiv -square xP(x)C. forall x-P(x)equiv -square xP(x)D. forall x-P(x)equiv -square xP(x)

  • 求定积分(int )_(0)^1((3x-2))^4dx

  • 8 . 有一个农夫带一匹狼、一只羊和一棵白菜过河(从河的北岸到南岸)。如果没有农夫看管,则狼要吃羊,羊要吃白菜。但是船很小,只够农夫带一样东西过河。用0和1表示狼、羊、白菜分别运到南岸的状态,0表示不在南岸,1表示在南岸,(如:100表示只有狼运到南岸)。初始时,南岸状态为000,表示狼、羊、白菜都没运到南岸,最终状态为111,表示狼、羊、白菜都运到了南岸。用状态空间为农夫找出过河方法,以下狼、羊、白菜在南岸出现的序列可能是( )。A. 000-010-100-101-111B. 000-010-001-101-111C. 000-100-110-111D. 000-001-011-111

  • ‎公式(forall x)[ P(x)在Q(x,A)arrow (exists y)[ R(x,y)cup S(y)] ] 中,(forall x)[ P(x)在Q(x,A)arrow (exists y)[ R(x,y)cup S(y)] ] 的辖域为( ), (forall x)[ P(x)在Q(x,A)arrow (exists y)[ R(x,y)cup S(y)] ] 的辖域为( )。A.(forall x)[ P(x)在Q(x,A)arrow (exists y)[ R(x,y)cup S(y)] ] B.(forall x)[ P(x)在Q(x,A)arrow (exists y)[ R(x,y)cup S(y)] ] C.(forall x)[ P(x)在Q(x,A)arrow (exists y)[ R(x,y)cup S(y)] ] D.(forall x)[ P(x)在Q(x,A)arrow (exists y)[ R(x,y)cup S(y)] ]

上一页下一页
logo
广州极目未来文化科技有限公司
注册地址:广州市天河区黄村大观公园路10号3N2
关于
  • 隐私政策
  • 服务协议
  • 权限详情
学科
  • 医学
  • 政治学
  • 管理
  • 计算机
  • 教育
  • 数学
联系我们
  • 客服电话: 010-82893100
  • 公司邮箱: daxuesoutijiang@163.com
  • qt

©2023 广州极目未来文化科技有限公司 粤ICP备2023029972号    粤公网安备44011202002296号