L'area delimitata dalla curva y = 3 + 2x-x ^ 2 e la linea y = 3 viene ruotata completamente attorno alla linea y = 3. Trova il volume del solido di rivoluzione ottenuto?

L'area delimitata dalla curva y = 3 + 2x-x ^ 2 e la linea y = 3 viene ruotata completamente attorno alla linea y = 3. Trova il volume del solido di rivoluzione ottenuto?
Anonim

Risposta:

# V = 16 / 15PI ~~ 3,35,103 mila #

Spiegazione:

L'area è la soluzione di questo sistema:

# {(Y <= - x ^ 2 + 2x + 3), (y> = 3):} #

Ed è abbozzato in questa trama:

La formula per il volume di un solido di rotazione dell'asse x è:

# V = pi * int_a ^ b f ^ 2 (z) dz #.

Per applicare la formula dovremmo tradurre la mezza luna sull'asse x, l'area non cambierà e quindi non cambierà anche il volume:

# Y = -x ^ 2 + 2x + 3color (red) (- 3) = - x ^ 2 + 2x #

# Y = 3color (red) (- 3) = 0 #

In questo modo otteniamo #f (z) = - z ^ 2 + 2z #.

L'area tradotta ora è tracciata qui:

Ma quali sono l'aeb dell'integrale? Le soluzioni del sistema:

# {(Y = -x ^ 2 + 2x), (y = 0):} #

Così # a = 0 eb = 2 #.

Riscriviamo e risolviamo l'integrale:

# V = pi * int_0 ^ 2 (-z ^ 2 + 2z) ^ 2 dz #

# V = pi * int_0 ^ 2 z ^ 4-4z ^ 3 + 4z ^ 2 dz #

# V = pi * z ^ 5 / 5- (4z ^ 4) / 4 + (4z ^ 3) / 3 _0 ^ 2 #

# V = pi * z ^ 5/5-z ^ 4 + (4z ^ 3) / 3 _0 ^ 2 #

# V = pi * (2 ^ 5 / 5-2 ^ 4 + (4 * 2 ^ 3) / 3-0 ^ 5/5 + 0 ^ 4- (4 * 0 ^ 3) / 3) #

# V = pi * (32 / 5-16 + 32/3 + 0) #

# V = pi * (96 / 15-240 / 15 + 160/15) #

# V = pi * (96 / 15-240 / 15 + 160/15) #

# V = 16 / 15PI ~~ 3,35,103 mila #

E questo "limone" è il solido ottenuto: