- •1.7. Определенный интеграл и его геометрические приложения Для замечаний
- •1.7. Определенный интеграл и его геометрические приложения
- •1.7.1. Интегрируемость функции на сегменте.
- •1.7.2. Верхние и нижние суммы Дарбу и их свойства.
- •1.7.3. Необходимое и достаточное условие интегрируемости функции на сегменте.
- •1.7.4. Равномерная непрерывность функции на множестве.
- •1.7.5. Основные свойства определенного интеграла.
- •1.7.6. Первая и вторая формулы среднего значения.
- •1.7.7. Интеграл с переменным верхним пределом.
- •1.7.8. Основная формула интегрального исчисления или формула Ньютона-Лейбница.
- •1.7.9. Формулы замены переменной и интегрирования по частям в определенном интеграле.
- •1.7.10. Спрямляемость и длина дуги плоской кривой.
- •1.7.10.1. Вычисление длины дуги плоской кривой при различных способах ее задания.
- •1.7.11. Квадрируемость и площадь плоской фигуры.
- •1.7.12. Объем тела вращения.
1.7.12. Объем тела вращения.
Вычисление объема тела сводится также к вычислению определенного интеграла. Пусть рассматриваемое тело Е получается от вращения данной криволинейной трапеции y=f(x), заданной на сегменте [a,b], вокруг оси Ох. Обозначим через V объем данного тела. Разобьем тело поперечными сечениями, перпендикулярными к оси Ох, начиная от х=а и кончая х=b.
|
Очевидно поперечные сечения - круги радиуса у. Рассмотрим один из элементов Е, образованный сечениями с абсциссами х и х+х. Будем считать, что х достаточно мало и заменим объем тела Е объемом прямого цилиндра, высота которого х, а площадь ос- |
нованияS(x)=f2(x) и, следовательно, для объема V тела получим приближенное значение (суммирование берется по всем элементам, на которые наше тело разбито поперечными сечениями). При переходе к пределу, когда число элементов беспредельно возрастает и наибольшее из х0, написанная сумма превращается в определенный интеграл, который дает точное значение объема V,
.
Итак, приходим к следующей теореме.
Теорема. Объем тела, получаемого при вращении вокруг оси Ох кривой y=f(x), заключенный между ординатами х=а и х=b, выражается формулой
Пример. Вычислить объем тела, образованного вращением вокруг осей Ох и Оу фигуры, ограниченной ветвью параболы и отрезком 1у4 оси ординат.
Рис.1
Рис.2 |
1. Вычислим объем V тела образованного вращением параболы вокруг оси Ох. (см. рис.1) Так как , то y=x2 .
2. Если V1 - объем тела, образованного вращением параболы вокруг оси Оу, то (см. рис.2) . |