高等數學心形線繞極軸轉一圈的體積怎麼求?求過程

時間 2022-03-31 02:40:34

1樓:mono教育

心形線 r(θ) = a(1+cosθ) 極軸之上部分 0 ≤ θ ≤ π

極軸就是θ=0的射線,或者不準確的講就是x軸正半軸。顯然,心形線關於極軸對稱,取其上半部分圖形(0<θ<π)。

所求旋轉體體積

v = ∫ <0, π> (2π/3) r^3sinθ dθ

= -(π/6)a^3[(1+cosθ)^4]<0, π> = (8π/3)a^3

極座標方程

水平方向: ρ=a(1-cosθ) 或 ρ=a(1+cosθ) (a>0)

垂直方向: ρ=a(1-sinθ) 或 ρ=a(1+sinθ) (a>0)

直角座標方程

心形線的平面直角座標系方程表示式分別為 x^2+y^2+a*x=a*sqrt(x^2+y^2) 和 x^2+y^2-a*x=a*sqrt(x^2+y^2)

2樓:阿藏聊教育

心形線 r(θ) = a(1+cosθ) 極軸之上部分 0 ≤ θ ≤ π。

故所求旋轉體體積

v = ∫ <0, π> (2π/3) r^3sinθ dθ

= (2π/3)a^3 ∫ <0, π> (1+cosθ)^3sinθ dθ

= -(2π/3)a^3 ∫ <0, π> (1+cosθ)^3 d(1+cosθ)

= -(π/6)a^3[(1+cosθ)^4]<0, π> = (8π/3)a^3。

單位換算

1立方分米=1000立方厘米=1000000立方毫米=1升=1000毫升=0.061 立方英寸。

1立方厘米=1000立方毫米=1毫升=0.000061 立方英寸。

1 立方米=1000 立方分米=1000000立方厘米=1000000000立方毫米=0.353 立方英尺=1.3079 立方碼。

1 立方英寸=0.016387 立方分米=16.387立方厘米=16387立方毫米。

1立方英尺=28.3立方分米=28300立方厘米=28300000立方毫米。

1 立方碼=27 立方英尺=0.7646 立方米=164.6立方分米=164600立方厘米=164600000立方毫米。

1 立方尺 = 31.143蒲式耳(英) = 32.143 蒲式耳(美)。

1 加侖(美) =0.0037854118 立方米 =0.8326741845 加侖(英)。

3樓:洪範周

心形線  f(θ)=a(1+cos(θ)),當a=1時,繞極軸旋轉一週所得的體積=5.14.

4樓:渾含蓮

建議你和高等數學老師當面**一下這個問題,注意學習方法

高等數學心形線繞極軸轉一圈的求體積的過程。

5樓:諾諾百科

心形線 r(θ) = a(1+cosθ) 極軸之上部分 0 ≤ θ ≤ π,

故所求旋轉體體積

v = ∫ <0, π> (2π/3) r^3sinθ dθ

= (2π/3)a^3 ∫ <0, π> (1+cosθ)^3sinθ dθ

= -(2π/3)a^3 ∫ <0, π> (1+cosθ)^3 d(1+cosθ)

= -(π/6)a^3[(1+cosθ)^4]<0, π> = (8π/3)a^3

擴充套件資料:

極座標方程

水平方向: ρ=a(1-cosθ) 或 ρ=a(1+cosθ) (a>0)

垂直方向: ρ=a(1-sinθ) 或 ρ=a(1+sinθ) (a>0)

直角座標方程

心形線的平面直角座標系方程表示式分別為 x^2+y^2+a*x=a*sqrt(x^2+y^2) 和 x^2+y^2-a*x=a*sqrt(x^2+y^2)

引數方程

x=a*(2*cos(t)-cos(2*t))y=a*(2*sin(t)-sin(2*t))

所圍面積為3/2*pi*a^2,形成的弧長為8a。

求心形線r=a(1+cosα)(a>0)所圍平面圖形繞極軸旋轉一週而成的旋轉體的體積,求詳細過程

求心形線p=a(1+cost)繞極軸旋轉所得旋轉體的體積

6樓:匿名使用者

解:由極座標下曲線ρ=ρ(θ)繞極軸旋轉所得的體積可以用以極點o為頂點,極徑ρ為母線的圓錐體積增量來積分。以ρ=ρ(θ)為母線的圓錐的體積為v(ρ,θ)=(π/3)(ρsinθ)^2(ρcosθ)=(π/3)ρ^3(sinθ)^2cosθ將ρ=a(1+cosθ)代入上式,可得:

v(ρ,θ)=v(θ)=(π/3)a^3(1+cosθ)^3(sinθ)^2cosθ令f(θ)=(1+cosθ)^3(sinθ)^2cosθ,則v(θ)=(1/3)πa^3f(θ)從而v(θ+dθ)=(1/3)πa^3f(θ+dθ),可得:dv=v(θ+dθ)-v(θ)=[dv(θ)/dθ]dθ當圓錐的頂角大於π/2時,v(θ+dθ)

求心形線r=a(1+cosθ)(a>0)繞極軸旋轉所圍成的立體的體積~

7樓:116貝貝愛

^^解題過程如下:

v=∫π(rsinθ)^2*rdθ

=π*∫r^3*(sinθ)^2dθ

=πa^3*∫(1+cosθ)^3*(sinθ)^2dθ

=64πa^3*∫(cost)^8*(sint)^2dt

=64πa^3*[∫(cost)^8dt-∫(cost)^10dt]

=32π^2*a^3*7/256

=7π^2*a^3/8

性質:在平面上取定一點o,稱為極點。從o出發引一條射線ox,稱為極軸。再取定一個單位長度,通常規定角度取逆時針方向為正。

平面上任一點p的位置就可以用線段op的長度ρ以及從ox到op的角度θ來確定,有序數對(ρ,θ)就稱為p點的極座標,記為p(ρ,θ);ρ稱為p點的極徑,θ稱為p點的極角。

在平面上,取一點o稱為極點,從o出發的一射線ox稱為『極軸』。平面上任意一點p的位置,就可以用線段op的長度γ和op與ox所夾的角θ來確定。(γ、θ)稱為點p的極座標。

極座標方程經常會表現出不同的對稱形式,如果ρ(−θ)= ρ(θ),則曲線關於極點(0°/180°)對稱,如果ρ(π-θ)= ρ(θ),則曲線關於極點(90°/270°)對稱,如果ρ(θ−α)= ρ(θ),則曲線相當於從極點逆時針方向旋轉α°。

8樓:999級吞天巨鯤

θ=0,r=2a,θ=π,r=0,關於極軸對稱。

1、極軸左邊:

v=∫(0,2a)πy²dxx

=rcosθ=a(1+cosθ)cosθ

=a(cosθ+cos²θ)dx

=a(-sinθ-2sinθcosθ)dθy

=rsinθ=a(1+cosθ)sinθ

=a(sinθ+sinθcosθ),

代入:v=∫(0,2a)πy²dx

=π∫(π/2,0)a²(sinθ+sinθcosθ)²a(-sinθ-2sinθcosθ)dθ

=πa³∫(0,π/2)sin³θ(1+cosθ)²(1+2cosθ)dθ

=-πa³∫(0,π/2)(1-cos²θ)(1+cosθ)²(1+2cosθ)dcosθ

設t=cosθv=-πa³∫(1,0)(1-t²)(1+t)²(1+2t)dt

=πa³∫(0,1)(1-t²)(1+2t+t²)(1+2t)dt

=πa³∫(-1,1)(1-t²)(1+4t+5t²+2t³)dt

=πa³∫(0,1)(1+4t+4t²-2t³-5t^4-2t^5)dt

=πa³[t+2t²-t^4/2-t^5-t^6/3](0,1)=πa³(1+2-1/2-1-1/3)=πa³(2-5/6)=7πa³/6

2、極軸右邊:

r=a(1+cosθ)a>0

r²=ar+acosθ

=ar+ax

對原式進行兩邊積分

原式=(π/2)[ax十(2/3)(1/4a)(a²十4ax)^(3/2)](-a/4,0)

= (π/2)(a²/4十(1/6a)(a³-0))

= (π/2)(a²/4十a²/6)

=πa(2/3)(1/4a)(a²十4ax)^(3/2)(-a/4,0)

=πa³/6

擴充套件資料

積分性質

1、線性性

積分是線性的。如果一個函式f 可積,那麼它乘以一個常數後仍然可積。如果函式f和g可積,那麼它們的和與差也可積。

2、保號性

如果一個函式f在某個區間上黎曼可積,並且在此區間上大於等於零。那麼它在這個區間上的積分也大於等於零。如果f勒貝格可積並且幾乎總是大於等於零,那麼它的勒貝格積分也大於等於零。

作為推論,如果兩個i上的可積函式f和g相比,f(幾乎)總是小於等於g,那麼f的(勒貝格)積分也小於等於g的(勒貝格)積分。

如果黎曼可積的非負函式f在i上的積分等於0,那麼除了有限個點以外,f = 0。如果勒貝格可積的非負函式f在i上的積分等於0,那麼f幾乎處處為0。如果f中元素a的測度μ (a)等於0,那麼任何可積函式在a上的積分等於0。

函式的積分表示了函式在某個區域上的整體性質,改變函式某點的取值不會改變它的積分值。對於黎曼可積的函式,改變有限個點的取值,其積分不變。對於勒貝格可積的函式,某個測度為0的集合上的函式值改變,不會影響它的積分值。

如果兩個函式幾乎處處相同,那麼它們的積分相同。如果對f中任意元素a,可積函式f在a上的積分總等於(大於等於)可積函式g在a上的積分,那麼f幾乎處處等於(大於等於)g。

9樓:不是苦瓜是什麼

θ=0,r=2a,θ=π,r=0,關於極軸對稱。

y軸右邊,比較簡單:

v=∫(0,2a)πy²dx

x=rcosθ=a(1+cosθ)cosθ=a(cosθ+cos²θ)

dx=a(-sinθ-2sinθcosθ)dθ

y=rsinθ=a(1+cosθ)sinθ=a(sinθ+sinθcosθ),代入:

v=∫(0,2a)πy²dx

=π∫(π/2,0)a²(sinθ+sinθcosθ)²a(-sinθ-2sinθcosθ)dθ

=πa³∫(0,π/2)sin³θ(1+cosθ)²(1+2cosθ)dθ

=-πa³∫(0,π/2)(1-cos²θ)(1+cosθ)²(1+2cosθ)dcosθ

設t=cosθ

v=-πa³∫(1,0)(1-t²)(1+t)²(1+2t)dt

=πa³∫(0,1)(1-t²)(1+2t+t²)(1+2t)dt

=πa³∫(-1,1)(1-t²)(1+4t+5t²+2t³)dt

=πa³∫(0,1)(1+4t+4t²-2t³-5t^4-2t^5)dt

=πa³[t+2t²-t^4/2-t^5-t^6/3](0,1)

=πa³(1+2-1/2-1-1/3)

=πa³(2-5/6)

=7πa³/6

不定積分的公式

1、∫ a dx = ax + c,a和c都是常數

2、∫ x^a dx = [x^(a + 1)]/(a + 1) + c,其中a為常數且 a ≠ -1

3、∫ 1/x dx = ln|x| + c

4、∫ a^x dx = (1/lna)a^x + c,其中a > 0 且 a ≠ 1

5、∫ e^x dx = e^x + c

6、∫ cosx dx = sinx + c

7、∫ sinx dx = - cosx + c

8、∫ cotx dx = ln|sinx| + c = - ln|cscx| + c

9、∫ tanx dx = - ln|cosx| + c = ln|secx| + c

10、∫ secx dx =ln|cot(x/2)| + c = (1/2)ln|(1 + sinx)/(1 - sinx)| + c = - ln|secx - tanx| + c = ln|secx + tanx| + c

常用特殊角的函式值:

1、sin30°=1/2

2、cos30°=(√3)/2

3、sin45°=(√2)/2

4、cos45°=(√2)/2

5、sin60°=(√3)/2

6、cos60°=1/2

7、sin90°=1

8、cos90°=0

9、tan30°=(√3)/3

10、tan45°=1

11、tan90°不存在

積化和差公式:

sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)]

cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)]

cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)]

sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)]

·和差化積公式:

sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]

sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]

cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2]

cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2]

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