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请教高数达人:积分几何学应用问题请问高数达人:为什么旋转体的侧面积公式要用弧微分而体积不用啊?请给出证明,

2019-04-14

请教高数达人:积分几何学应用问题
请问高数达人:为什么旋转体的侧面积公式要用弧微分而体积不用啊?
请给出证明,
优质解答
这是因为积分元素不同引起的.设y=f(x)≥0,绕x轴旋转,x∈[a,b]
旋转体的侧面积的积分元素是2πf(x)ds [圆的窄带,但两边半径不同]
(ds)²=(dx)²+(dy)²
∴S=∫[a,b]{2πf(x)√[1+y′²]dx.
而旋转体的体积的积分元素是π(f(x))²dx [薄圆饼]
∴V=∫[a,b]{π(f(x))²}dx
这是因为积分元素不同引起的.设y=f(x)≥0,绕x轴旋转,x∈[a,b]
旋转体的侧面积的积分元素是2πf(x)ds [圆的窄带,但两边半径不同]
(ds)²=(dx)²+(dy)²
∴S=∫[a,b]{2πf(x)√[1+y′²]dx.
而旋转体的体积的积分元素是π(f(x))²dx [薄圆饼]
∴V=∫[a,b]{π(f(x))²}dx
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